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

Setup несущей модели

`createpde`	Создайте модель
`structuralProperties`	Присвоение структурных свойств материала для несущей модели
`structuralDamping`	Задайте параметры демпфирования для структурной модели с переходной или частотной характеристикой
`structuralBodyLoad`	Задайте нагрузку на тело для несущей модели
`structuralBoundaryLoad`	Задайте краевые нагрузки для несущей модели
`structuralBC`	Задайте граничные условия для несущей модели
`structuralIC`	Установите начальные условия для переходной несущей модели
`structuralSEInterface`	Задайте структурный интерфейс суперэлемента для синтеза режима компонента
`solve`	Решите задачу теплопередачи, структурного анализа или электромагнитного анализа
`assembleFEMatrices`	Собрать матрицы конечных элементов
`reduce`	Уменьшите структурную модель
`reconstructSolution`	Восстановите переходное решение полной модели из результатов модели пониженного порядка

Решения на узловых площадках

`evaluateStress`	Оцените напряжение для задачи динамического структурного анализа
`evaluateStrain`	Оцените деформацию для задачи динамического структурного анализа
`evaluateVonMisesStress`	Вычислите напряжение фон Мизеса для задачи динамического структурного анализа
`evaluateReaction`	Вычислите силы реакции на контуре
`evaluatePrincipalStress`	Оценка основного напряжения в узловых местах
`evaluatePrincipalStrain`	Оценка основной деформации в узловых точках

Решения, интерполированные в пользовательские местоположения

`interpolateDisplacement`	Интерполируйте перемещение в произвольных пространственных местах
`interpolateVelocity`	Интерполируйте скорость в произвольных пространственных местоположениях для всех временных или частотных шагов для динамической структурной модели
`interpolateAcceleration`	Интерполируйте ускорение в произвольных пространственных местоположениях для всех временных или частотных шагов для динамической структурной модели
`interpolateStress`	Интерполируйте напряжение в произвольных пространственных местоположениях
`interpolateStrain`	Интерполируйте деформацию в произвольных пространственных местах
`interpolateVonMisesStress`	Интерполяция напряжения фон Мизеса в произвольных пространственных местоположениях

Визуализация

`pdeplot`	Постройте график решения или mesh для 2-D задачи
`pdeplot3D`	Постройте график решения или поверхностного mesh для 3-D задачи
`pdegplot`	Построение графика геометрии УЧП
`pdemesh`	Постройте mesh УЧП
`pdeviz`	Создайте и постройте график объекта визуализации УЧП

Свойства несущей модели

`findStructuralProperties`	Поиск свойств несущего материала, присвоенных геометрической области
`findStructuralDamping`	Найдите демпфирующую модель, назначенную модели структурной динамики
`findStructuralBC`	Найти граничные условия и краевые нагрузки, присвоенные геометрической области
`findStructuralIC`	Найдите начальное перемещение и скорость, присвоенные геометрической области
`findBodyLoad`	Найдите нагрузку тела, назначенную геометрической области

Объекты

`StructuralModel`	Объект модели
`ReducedStructuralModel`	Результаты структурной модели пониженного порядка
`StaticStructuralResults`	Статическое структурное решение и его производные величины
`TransientStructuralResults`	Переходное структурное решение и его производные величины
`ModalStructuralResults`	Решение структурного модального анализа
`FrequencyStructuralResults`	Структурное решение частотной характеристики и его производные величины

Свойства

StructuralMaterialAssignment Properties	Присвоение свойств несущих материалов
StructuralDampingAssignment Properties	Назначение демпфирования для модели структурного анализа
StructuralSEIAssignment Properties	Назначение интерфейса суперэлемента для структурной модели
BodyLoadAssignment Properties	Назначения нагрузки тела
StructuralBC Properties	Граничное условие или краевая нагрузка для модели структурного анализа
GeometricStructuralICs Properties	Начальное перемещение и скорость по области
NodalStructuralICs Properties	Начальное перемещение и скорость в узлах сетки
PDESolverOptions Properties	Опции алгоритма для решателей
PDEVisualization Properties	УЧП 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.

Документация