自-有限元建模受力分析.pdfVIP

1．问题描述

有一外伸梁，如图(1)所示,长为30mｍ，宽为３mｍ,厚度为1mm。材料的

弹性模量为30*ｅ6，泊松比为0.３。其中长度30、弹性模量30e６为学

号２０09110０３０的后三位。左端固定，在该外伸梁的最右端内受到大

小为3０0０N的压力的作用,用Paran软件对此问题建立几何模型、划分

网格、施加载荷/边界条件、用Nastrａn进受力分析。

图(1）

2.创建几何模型

1)单击Geoｍenｔrｙ按钮，ActiｏnCrｅate,Objeｃｔsoliｄ,MeｔhｏdPrｉmｉtive。输

入参数,单击Apply,生成的模型如下图所示。

生成曲面面板生成曲面模型

3.网格划分

单击Eｌeｍents按钮，采用四面体网格对板进行网格划分AcｔionCreate,Objec

ｔMesh，TyｂeSolidＥlem.Shapｅ＞Tｅt,MesｈeｒTｅtMｅsh,TopｏlogyTet1０,ｖ

alue0.5输入参数，单击Ａｐplｙ,划分网格之后的模型如图所示。

4.载荷/边界条件的施加

４.1位移边界条件

单击Ｌoads/BＣs按钮，选择Ｃｒｅａt＞Dｉsｐlacemｅnt＞NodalＳtａｎdａrd，在

NewＳeｔＮａme中输入s1，并在ＩnpｕtＤａta输入框中输入相应数值,如图所示。在

SeleｃtAｐｐｌicationRegiｏn中选择左端面,既可以用Geomｅtｒｙ选择面,也可以用FＥM

选择左端面的所有节点,施加位移约束的模型如图所示。

4．２载荷的施加

单击Ｌｏadｓ／ＢCｓ按钮,选择ＡctioｎCreat,ObｊeｃtFoｒｃe，TｙbeNodal，在

NeｗＳeｔNamｅ中输入p1，并在ＩnｐutData输入框中输入相应数值，如图所示。选择

载荷施加区域，用Geoｍetrｙ选择面,施加载荷的模型如图所示。

５．定义材料属性

单击Ｍaｔｅriaｌs按钮，ActiｏｎCreate,ObｊｅctＩsotropｉｃ,MethodManｕal

Inpuｔ，MateriａlNａmｅ：m1,单击打开IｎpuｔPropertisｅ按钮对应的面板，在Ｅｌ

asｔicＭodulus中输入3０e６,在PoisｓoｎRatio中输入0.３，单击OK,Ａｐply，完成材

料的创建。

6.定义单元属性

单击Proｐerｔiｅｓ按钮,ＡctｉonCｒeatｅ,Object3D,TyｐeSｏlｉｄ，SetName:

ｓ1。单击打开InｐutPrｏpeｒtｉｅs，在ＭａｔＰrｏｐNａme中选择m1,单击OK。

在ApplicationRegion选项框，选择区域,单击Add、Applｙ,完成定义单元属性。

7.进行分析

7.1求解悬臂梁模型静力学参数

单击Ａnalysis按钮，AｃtionＡnaｌysiｓ,OｂｊｅctEｎtｉreMoｄeｌ,Method＞F

ｕllRun,单开SｏｌutionTｙpe按钮,选择求解类型为ＬＩＮEARSTAＴＩＣ,单击OK、A

ｐplｙ。弹出Nａstraｎ计算对话框,开始计算。

7.2调出悬臂梁模型静力学解

ActｉonＡｃｃessResuｌts,ObjectAtｔａchXDB,Ｍethｏd＞ReｓｕltEntitiｅs,

单击单开ＳｅｌecｔResultｓFile按钮，选择lｉａng.xdb文件，单击Apｐlｙ完成调出悬

臂梁模型静力学解。

8.查看分析结果

单击Ｒesｕlts按钮，Acｔｉoｎ＞Creaｔe,ObｊecｔQuｉckplot，在ＳｅlｅｃｔF

ｒingeResult选项中选择Ｄispｌaｃｅmeｎｔ，Tｒansｌatiｏnａｌ,单击Aｐpｌy，生成位

移云图如图所示

9．理论计算

横截面对中性轴ｙ的惯性积Ｉ=hb3=1∗27＝２.２5.