exponenta event banner

Структурная механика

Решите линейные статические, динамические, и модальные аналитические проблемы

Дифференциальные уравнения с частными производными Навье описывают поле смещения как функцию массовых сил и структурные свойства материала. Зная поле смещения, можно вычислить деформацию и подчеркнуть поля:

(λ+μ)(u)+μ2u+f=ρ2ut2

Здесь, вектор u является смещением, ρ является массовой плотностью, μ является модулем сдвига, λ является Хромым модулем материала, и f является вектором сил объема. Модуль сдвига и Хромой модуль могут быть выражены через (эластичный) модуль Молодежи E и отношение Пуассона ν:

μ=E2(1+ν),λ=νE(1+ν)(12ν),f=(fxfy)

Типичный программируемый рабочий процесс для решения линейной проблемы эластичности включает эти шаги:

  • Создайте специальный контейнер структурного анализа для твердого (3-D), плоского напряжения или плоской модели деформации.

  • Задайте 2D или 3-D геометрию и поймайте в сети ее.

  • Присвойте структурные свойства материала, такие как модуль Янга, отношение Пуассона и массовая плотность.

  • Задайте модель затухания и ее значения для динамической проблемы.

  • Задайте гравитационное ускорение как загрузку тела.

  • Задайте граничные загрузки и ограничения.

  • Задайте начальное смещение и скорость для динамической проблемы.

  • Решите проблему и постройте результаты, такие как смещение, скорость, ускорение, напряжение, деформация, напряжение фон Мизеса, главное напряжение и деформация.

Для модальных аналитических проблем используйте те же шаги для создания модели и определения материалов и граничных ограничений. В этом случае решатель находит собственные частоты и формы режима структуры.

Поскольку плоское напряжение и плоскость напрягают проблемы, также можно использовать приложение PDE Modeler. Приложение включает режимы создания и предварительной установки геометрии для приложений.

Функции

развернуть все

createpdeМодель Create
structuralPropertiesПрисвойте структурные свойства материала для структурной модели
structuralDampingЗадайте параметры затухания для переходной структурной модели
structuralBodyLoadЗадайте загрузку тела для структурной модели
structuralBoundaryLoadЗадайте граничные загрузки для структурной модели
structuralBC Задайте граничные условия для структурной модели
structuralICУстановите начальные условия для переходной структурной модели
solveРешите проблему теплопередачи или структурного анализа
assembleFEMatricesСоберите матрицы конечного элемента
evaluateStressОцените напряжение для динамической проблемы структурного анализа
evaluateStrainОцените деформацию для динамической проблемы структурного анализа
evaluateVonMisesStressОцените напряжение фон Мизеса для динамической проблемы структурного анализа
evaluateReactionОцените силы реакции на контуре
evaluatePrincipalStressОцените главное напряжение в узловых местоположениях
evaluatePrincipalStrainОцените основную деформацию в узловых местоположениях
interpolateDisplacementИнтерполируйте смещение в произвольных пространственных местоположениях
interpolateVelocityИнтерполируйте скорость в произвольных пространственных местоположениях, навсегда продвигается для переходной структурной модели
interpolateAccelerationИнтерполируйте ускорение в произвольных пространственных местоположениях, навсегда продвигается для переходной структурной модели
interpolateStressИнтерполируйте напряжение в произвольных пространственных местоположениях
interpolateStrainИнтерполируйте деформацию в произвольных пространственных местоположениях
interpolateVonMisesStressИнтерполируйте напряжение фон Мизеса в произвольных пространственных местоположениях
pdeplotПостройте решение или mesh для 2D геометрии
pdeplot3DПостройте решение или поверхностную mesh для 3-D геометрии
findStructuralPropertiesНайдите структурные свойства материала присвоенными геометрической области
findStructuralDampingНайдите модель затухания присвоенной структурной модели динамики
findStructuralBCНайдите структурные граничные условия и граничные загрузки присвоенными геометрической области
findStructuralICНайдите начальное смещение и скорость присвоенными геометрической области
findBodyLoadНайдите загрузку тела присвоенной геометрической области

Объекты

StructuralModelСтруктурный объект модели
StaticStructuralResultsСтатическое структурное решение и его выведенные количества
TransientStructuralResultsПереходное структурное решение и его выведенные количества
ModalStructuralResultsСтруктурное модальное аналитическое решение

Свойства

StructuralMaterialAssignment PropertiesСтруктурные присвоения материальной собственности
StructuralDampingAssignment PropertiesЗатухание присвоения для модели структурного анализа
BodyLoadAssignment PropertiesПрисвоения загрузки тела
StructuralBC Properties Граничное условие или граничная загрузка для модели структурного анализа
GeometricStructuralICs PropertiesНачальное смещение и скорость по области
NodalStructuralICs Properties Начальное смещение и скорость в узлах mesh

Приложения

PDE ModelerРешите дифференциальные уравнения с частными производными в 2D областях

Темы

Программируемый рабочий процесс

Анализ отклонения скобки

Анализируйте 3-D механическую деталь при прикладной загрузке и определите максимальное отклонение.

Подчеркните концентрацию в пластине с круговой дырой

Выполните 2D анализ эластичности плоского напряжения.

Структурная динамика камертона

Выполните модальный и анализ переходных процессов камертона.

Модальный метод суперпозиции для структурной проблемы динамики

Используйте модальные результаты анализа, чтобы вычислить переходный ответ тонкой 3-D пластины при гармонической загрузке в центре.

Тепловое отклонение биметаллического луча

Решите двойную проблему термоупругости.

Отклонение пьезоэлектрического привода

Решите двойную проблему электростатики эластичности.

Зафиксированная, квадратная изотропная пластина с универсальной загрузкой давления

Вычислите отклонение структурной пластины действовало на загрузкой давления.

Динамика ослабленного консольного луча

Включайте затухание в анализ переходных процессов простого консольного луча.

Динамический анализ зафиксированного луча

Анализируйте динамическое поведение луча, зафиксированного в обоих концах и загруженного с универсальной загрузкой давления.

Вибрация квадратной пластины

Вычислите режимы вибрации и частоты 3-D просто поддерживаемой, квадратной, эластичной пластины.

Анализ конечных элементов электростатическим образом приводимого в действие устройства MEMS

Выполните связанный электромеханический анализ конечных элементов электростатическим образом приводимого в действие микроэлектромеханического устройства (MEMS).

Рабочий процесс приложения PDE Modeler

фон Мизес Эффективе Штресс и Смещения

Используйте приложение PDE Modeler, чтобы вычислить фон Мизеса эффективное напряжение и смещения для листовой стали, зафиксированной вдоль вставки в одном углу и вытянутой вдоль округленного сокращения в противоположном углу.

Алгоритмы и другая теория

Линейные уравнения эластичности

Линейные уравнения эластичности для плоского напряжения, плоской деформации и 3-D проблем.