Переходное структурное решение и его производные количества
A TransientStructuralResults объект содержит смещение, скорость и ускорение в форме, удобной для печати и постобработки.
Смещение, скорость и ускорение сообщаются для узлов треугольной или тетраэдрической сетки, генерируемой generateMesh. Значения смещения, скорости и ускорения в узлах отображаются как FEStruct объекты в Displacement, Velocity, и Acceleration свойства. Свойства этих объектов содержат компоненты смещения, скорости и ускорения в узловых местах.
Чтобы оценить напряжение, деформацию, напряжение по Мизесу, основное напряжение и главную деформацию в узловых местах, используйте evaluateStress, evaluateStrain, evaluateVonMisesStress, evaluatePrincipalStress, и evaluatePrincipalStrainсоответственно.
Чтобы оценить силы реакции на указанной границе, используйте evaluateReaction.
Интерполяция смещения, скорости, ускорения, напряжения, деформации и напряжения по Мизесу в пользовательскую сетку, например заданную meshgrid, использовать interpolateDisplacement, interpolateVelocity, interpolateAcceleration, interpolateStress, interpolateStrain, и interpolateVonMisesStressсоответственно.
Решите проблему динамической линейной эластичности с помощью solve функция. Эта функция возвращает переходное структурное решение в виде TransientStructuralResults объект.
evaluateStress | Оценка напряжения для задачи динамического структурного анализа |
evaluateStrain | Оценка деформации для задачи динамического структурного анализа |
evaluateVonMisesStress | Оценка напряжения по Мизесу для задачи динамического структурного анализа |
evaluateReaction | Оценка сил реакции на границе |
evaluatePrincipalStress | Оценка главного напряжения в узловых местах |
evaluatePrincipalStrain | Оценка основной деформации в узловых местоположениях |
interpolateDisplacement | Интерполяция смещения в произвольных пространственных местоположениях |
interpolateVelocity | Интерполяция скорости в произвольных пространственных местоположениях для всех шагов времени или частоты для динамической структурной модели |
interpolateAcceleration | Интерполяция ускорения в произвольных пространственных местоположениях для всех временных или частотных шагов для динамической структурной модели |
interpolateStress | Интерполяция напряжения в произвольных пространственных местоположениях |
interpolateStrain | Интерполяция деформации в произвольных пространственных местоположениях |
interpolateVonMisesStress | Напряжение Интерполе фон Мизеса в произвольных пространственных местах |
Решение для переходного отклика тонкой 3-D пластины под гармонической нагрузкой в центре.
Создайте переходную динамическую модель для 3-D проблемы.
structuralmodel = createpde('structural','transient-solid');
Создайте геометрию и включите ее в модель. Постройте график геометрии.
gm = multicuboid([5,0.05],[5,0.05],0.01); structuralmodel.Geometry = gm; pdegplot(structuralmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5)
Увеличьте изображение, чтобы увидеть метки граней на маленькой пластине в центре.
figure pdegplot(structuralmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.25) axis([-0.2 0.2 -0.2 0.2 -0.1 0.1])
Задайте модуль Юнга, коэффициент Пуассона и массовую плотность материала.
structuralProperties(structuralmodel,'YoungsModulus',210E9,... 'PoissonsRatio',0.3,... 'MassDensity',7800);
Укажите, что все грани на периферии тонкой 3-D пластины являются фиксированными границами.
structuralBC(structuralmodel,'Constraint','fixed','Face',5:8);
Приложите синусоидальную нагрузку давления к небольшой грани в центре пластины.
structuralBoundaryLoad(structuralmodel,'Face',12,'Pressure',5E7,'Frequency',25);
Создайте сетку с линейными элементами.
generateMesh(structuralmodel,'GeometricOrder','linear','Hmax',0.2);
Задайте нулевое начальное смещение и скорость.
structuralIC(structuralmodel,'Displacement',[0;0;0],'Velocity',[0;0;0]);
Решите модель.
tlist = linspace(0,1,300); structuralresults = solve(structuralmodel,tlist)
structuralresults =
TransientStructuralResults with properties:
Displacement: [1x1 FEStruct]
Velocity: [1x1 FEStruct]
Acceleration: [1x1 FEStruct]
SolutionTimes: [1x300 double]
Mesh: [1x1 FEMesh]
Решатель находит значения смещения, скорости и ускорения в узловых местоположениях. Для доступа к этим значениям используйте structuralresults.Displacement, structuralresults.Velocityи так далее. Значения смещения, скорости и ускорения возвращаются как FEStruct объекты со свойствами, представляющими их компоненты. Обратите внимание, что свойства FEStruct объекты доступны только для чтения.
structuralresults.Displacement
ans =
FEStruct with properties:
ux: [1873x300 double]
uy: [1873x300 double]
uz: [1873x300 double]
Magnitude: [1873x300 double]
structuralresults.Velocity
ans =
FEStruct with properties:
vx: [1873x300 double]
vy: [1873x300 double]
vz: [1873x300 double]
Magnitude: [1873x300 double]
structuralresults.Acceleration
ans =
FEStruct with properties:
ax: [1873x300 double]
ay: [1873x300 double]
az: [1873x300 double]
Magnitude: [1873x300 double]
ModalStructuralResults | solve | StaticStructuralResults | StructuralModel