Механика конструкций

Решает линейные статические, переходные, модальный анализ и проблемы частотной характеристики

С помощью структурного анализа можно предсказать, как компоненты ведут себя под загрузкой, вибрацией и другими физическими эффектами. Это помогает вам проектировать устойчивые механические компоненты путем проверки проектов посредством симуляции и уменьшения потребности в физическом тестировании.

Тулбокс позволяет вам выполнить линейный статический анализ, переходный анализ, модальный анализ и анализ частотной характеристики. Типичный программный рабочий процесс для решения структурной задачи включает следующие шаги:

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

  • Задайте 2-D или 3-D геометрию и создайте сетку.

  • Присвойте структурные свойства материала, такие как модуль Юнга, отношение Пуассона и массовую плотность.

  • Задайте модель демпфирования и ее значения для динамической задачи.

  • Задайте ускорение свободного падения как нагрузку на тело.

  • Задайте краевые нагрузки и ограничения.

  • Задайте начальное перемещение и скорость для динамической задачи.

  • Решите задачу и постройте график результатов, таких как перемещение, скорость, ускорение, напряжение, деформация, напряжение фон Мизеса, основное напряжение и деформация.

  • Аппроксимируйте динамические характеристики структурной модели с помощью моделирования пониженного порядка (ROM).

Функции

расширить все

createpdeСоздайте модель
structuralPropertiesПрисвоение структурных свойств материала для несущей модели
structuralDampingЗадайте параметры демпфирования для структурной модели с переходной или частотной характеристикой
structuralBodyLoadЗадайте нагрузку на тело для несущей модели
structuralBoundaryLoadЗадайте краевые нагрузки для несущей модели
structuralBC Задайте граничные условия для несущей модели
structuralICУстановите начальные условия для переходной несущей модели
structuralSEInterfaceЗадайте структурный интерфейс суперэлемента для синтеза режима компонента
solveРешите задачу теплопередачи, структурного анализа или электромагнитного анализа
assembleFEMatricesСобрать матрицы конечных элементов
reduceУменьшите структурную модель
reconstructSolutionВосстановите переходное решение полной модели из результатов модели пониженного порядка
evaluateStressОцените напряжение для задачи динамического структурного анализа
evaluateStrainОцените деформацию для задачи динамического структурного анализа
evaluateVonMisesStressВычислите напряжение фон Мизеса для задачи динамического структурного анализа
evaluateReactionВычислите силы реакции на контуре
evaluatePrincipalStressОценка основного напряжения в узловых местах
evaluatePrincipalStrainОценка основной деформации в узловых точках
interpolateDisplacementИнтерполируйте перемещение в произвольных пространственных местах
interpolateVelocityИнтерполируйте скорость в произвольных пространственных местоположениях для всех временных или частотных шагов для динамической структурной модели
interpolateAccelerationИнтерполируйте ускорение в произвольных пространственных местоположениях для всех временных или частотных шагов для динамической структурной модели
interpolateStressИнтерполируйте напряжение в произвольных пространственных местоположениях
interpolateStrainИнтерполируйте деформацию в произвольных пространственных местах
interpolateVonMisesStressИнтерполяция напряжения фон Мизеса в произвольных пространственных местоположениях
pdeplotПостройте график решения или mesh для 2-D задачи
pdeplot3DПостройте график решения или поверхностного mesh для 3-D задачи
pdegplotПостроение графика геометрии УЧП
pdemeshПостройте mesh УЧП
pdevizСоздайте и постройте график объекта визуализации УЧП
findStructuralPropertiesПоиск свойств несущего материала, присвоенных геометрической области
findStructuralDampingНайдите демпфирующую модель, назначенную модели структурной динамики
findStructuralBCНайти граничные условия и краевые нагрузки, присвоенные геометрической области
findStructuralICНайдите начальное перемещение и скорость, присвоенные геометрической области
findBodyLoadНайдите нагрузку тела, назначенную геометрической области

Объекты

StructuralModelОбъект модели
ReducedStructuralModelРезультаты структурной модели пониженного порядка
StaticStructuralResultsСтатическое структурное решение и его производные величины
TransientStructuralResultsПереходное структурное решение и его производные величины
ModalStructuralResultsРешение структурного модального анализа
FrequencyStructuralResultsСтруктурное решение частотной характеристики и его производные величины

Свойства

StructuralMaterialAssignment PropertiesПрисвоение свойств несущих материалов
StructuralDampingAssignment PropertiesНазначение демпфирования для модели структурного анализа
StructuralSEIAssignment PropertiesНазначение интерфейса суперэлемента для структурной модели
BodyLoadAssignment PropertiesНазначения нагрузки тела
StructuralBC Properties Граничное условие или краевая нагрузка для модели структурного анализа
GeometricStructuralICs PropertiesНачальное перемещение и скорость по области
NodalStructuralICs Properties Начальное перемещение и скорость в узлах сетки
PDESolverOptions PropertiesОпции алгоритма для решателей
PDEVisualization PropertiesУЧП визуализация результатов сетки и узлов

Темы

Рабочий процесс структурного анализа

Анализ отклонений кронштейна

Анализ 3-D механической части под приложенной нагрузкой и определение максимального отклонения.

Концентрация напряжения в диске с круглым отверстием

Выполните 2-D анализ упругости плоскости-напряжения.

Структурная динамика камертона

Выполните модальный и переходный анализ камертона.

Динамика демпфированной консольной балки

Включите демпфирование в переходный анализ простой консольной балки.

Метод модальной суперпозиции для задачи структурной динамики

Используйте результаты модального анализа, чтобы вычислить переходный процесс тонкого 3-D диска под гармонической нагрузкой в центре.

Тепловое отклонение биметаллического луча

Решите связанную задачу термоупругости.

Осесимметричный тепловой и структурный анализ дискового тормоза

Упростите анализ дискового тормоза с помощью осесимметричной модели для расчетов теплового и теплового напряжения.

Вибрация квадратного диска

Вычислите режимы вибрации и частоты 3-D просто поддерживаемого квадратного упругого диска.

Техника моделирования пониженного порядка для балки с точечной нагрузкой

Исключить степени свободы, которые не находятся на контурах интереса с помощью метода ПЗУ Крейга-Бэмптона.

Модальный и частотный анализ для одной части роботизированной руки Kinova ® Gen3

Анализируйте плечевую ссылку руки робота Kinova ® Gen3 Ultra для деформаций под приложенным давлением.

Тепловой анализ напряжения струи Engine Блейда турбины

Вычислите тепловое напряжение и деформацию блейда турбины в ее установившемся рабочем условии.

Общий рабочий процесс УЧП

Отклонение пьезоэлектрического привода

Решите связанную задачу упругости-электростатики.

Зажатый квадратный изотропный диск с равномерным давлением

Вычислите отклонение конструктивного диска, на который воздействует загрузка давлением.

Динамический анализ зажатой балки

Анализируйте динамическое поведение балки, зажатой на обоих концах и нагруженной равномерной нагрузкой давления.

Вибрация круговой мембраны

Найдите режимы вибрации круговой мембраны.

Анализ конечных элементов электростатически приводимого MEMS устройства

Выполните связанный электромеханический анализ конечных элементов электростатического электромеханического (МЭМС) устройства.

Уравнения структурной механики

Линейные уравнения упругости

Линейные уравнения упругости для плоского напряжения, плоской деформации и 3-D задач.