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本节介绍如下图所示的悬臂梁(截面为10mm*10mm的矩形,长度100mm),受均布压力载荷10N/m2。试求出该悬臂梁的最大应力和最大挠度。
1.启动catia,
打开xuanbiliang目录下的xuanbiliang.CATPart文件,在该文件中的几何模型中已经加好了材料(钢)。
2. 进入创成式零件有限元分析模块,如下图。之后点击“确定”,如下图。
3.
在零件的有限元模块中选择工具条中的按钮,按照如下图所示的方式选择梁的一个端面,点击“确定”,即可完成悬臂约束的施加。(该约束限制了空间中的6各自由度。)
4.选择
工具条中的
5. 在特征树的finite element model.1——nodes and elements 下的
上双击,如下图。弹出如图8的对话框,在size中输入6mm的单元边长,点击确定。
6.选择
工具条中的按钮, 在弹出的对话框中分别点击“确定”、YES,即可自动完成计算,如下图。
7. 选择
工具条中的
工具条中的
8. 选择
工具条中的
工具条中的
从应力云图很不光滑,而实际的应力云图应该是连续光滑的,这说明计算精度很差,需要加密网格,重新计算。
9.显示应力时,可以用
工具条中的按钮,显示动画。
10.选择
工具条中的
11. 从图14的右侧可以看到挠度仅4.9e-6mmm,而理论上的挠度是7.5e-6mm。所以应该加密网格重新计算,得到高精度的分析结果
12. 在特征树的finite element model.1——nodes and elements 下的上双击,如图15。弹出如图16的对话框,在size中输入3mm的单元边长,并选择parabolic(抛物线型的单元类型),点击确定。
13. 选择
工具条中的按钮,在弹出的对话框中分别点击“确定”、YES,即可自动完成计算,如图17。
14. 选择
工具条中的
工具条中
15.选择 工具条中的 工具条中的
16.当显示应力时,可以用
工具条中按钮显示动画。
17.选择 工具条中
18.
从图22的右侧可以看到挠度仅7.54e-6mmm,而理论上的挠度是7.5e-6mm,误差为0.53%。,精度足够了。
19.选择 工具条中的
20.在“output directory”中输入报告的存放位置。在title of the report中输入标题。如果打算把查看过了图片都自动加到报告中,则把“add created image”选中。
自动生成的报告会自动打开,在报告中有图24所示的支反力列表。
注意:
本悬臂梁的分析时,约束也可以用虚拟零件的方法施加(在左侧的约束端面上创建虚拟刚性虚拟零件,然后利用高级约束施加6个约束。请试做