Статическое структурное решение и его производные величины
A StaticStructuralResults объект содержит смещение, напряжение, напряжение и напряжение фон Мизеса в форме, удобной для графического изображения и постобработки.
Смещения, напряжения и деформации сообщаются для узлов треугольного или четырехгранного mesh, сгенерированной generateMesh. Значения смещения в узлах появляются как FEStruct объект в Displacement свойство. Свойства этого объекта содержат компоненты смещения в узловых местах.
Значения напряжений и деформаций в узлах выглядят как FEStruct объекты в Stress и Strain свойства, соответственно.
фон Мизес стресс в узлах появляется как вектор в VonMisesStress свойство.
Чтобы интерполировать смещение, напряжение, напряжение и фон Мизес подчеркивают к таможенной сетке, такой как та, определенная meshgrid, использование interpolateDisplacement, interpolateStress, interpolateStrain, и interpolateVonMisesStress, соответственно.
Чтобы вычислить силы реакции на заданном контуре, используйте evaluateReaction. Для оценки основного напряжения и основного напряжения в узловых местах используйте evaluatePrincipalStress и evaluatePrincipalStrain, соответственно.
Решите статическую линейную задачу упругости при помощи solve функция. Эта функция возвращает статическое структурное решение как StaticStructuralResults объект.
interpolateDisplacement | Интерполируйте перемещение в произвольных пространственных местах |
interpolateStress | Интерполируйте напряжение в произвольных пространственных местоположениях |
interpolateStrain | Интерполируйте деформацию в произвольных пространственных местах |
interpolateVonMisesStress | Интерполяция напряжения фон Мизеса в произвольных пространственных местоположениях |
evaluateReaction | Вычислите силы реакции на контуре |
evaluatePrincipalStress | Оценка основного напряжения в узловых местах |
evaluatePrincipalStrain | Оценка основной деформации в узловых точках |
Решить статическую структурную модель, представляющую биметаллический кабель под натяжением.
Создайте статическую несущую модель для решения твердотельной (3-D) задачи.
structuralmodel = createpde('structural','static-solid');
Создайте геометрию и включите ее в модель. Постройте график геометрии.
gm = multicylinder([0.01 0.015],0.05); structuralmodel.Geometry = gm; pdegplot(structuralmodel,'FaceLabels','on','CellLabels','on','FaceAlpha',0.5)
Задайте модуль Янга и коэффициент Пуассона для каждого металла.
structuralProperties(structuralmodel,'Cell',1,'YoungsModulus',110E9, ... 'PoissonsRatio',0.28); structuralProperties(structuralmodel,'Cell',2,'YoungsModulus',210E9, ... 'PoissonsRatio',0.3);
Задайте, что грани 1 и 4 являются фиксированными контурами.
structuralBC(structuralmodel,'Face',[1,4],'Constraint','fixed');
Задайте поверхностную тягу для граней 2 и 5.
structuralBoundaryLoad(structuralmodel,'Face',[2,5],'SurfaceTraction',[0;0;100]);
Сгенерируйте mesh и решите проблему.
generateMesh(structuralmodel); structuralresults = solve(structuralmodel)
structuralresults =
StaticStructuralResults with properties:
Displacement: [1x1 FEStruct]
Strain: [1x1 FEStruct]
Stress: [1x1 FEStruct]
VonMisesStress: [22281x1 double]
Mesh: [1x1 FEMesh]
Решатель находит значения смещения, напряжения, напряжения и напряжения фон Мизеса в центральных местоположениях. Для доступа к этим значениям используйте structuralresults.Displacement, structuralresults.Stressи так далее. Значения смещения, напряжения и деформации в узловых местоположениях возвращаются следующим FEStruct объекты со свойствами, представляющими их компоненты. Обратите внимание, что свойства FEStruct объект доступен только для чтения.
structuralresults.Displacement
ans =
FEStruct with properties:
ux: [22281x1 double]
uy: [22281x1 double]
uz: [22281x1 double]
Magnitude: [22281x1 double]
structuralresults.Stress
ans =
FEStruct with properties:
sxx: [22281x1 double]
syy: [22281x1 double]
szz: [22281x1 double]
syz: [22281x1 double]
sxz: [22281x1 double]
sxy: [22281x1 double]
structuralresults.Strain
ans =
FEStruct with properties:
exx: [22281x1 double]
eyy: [22281x1 double]
ezz: [22281x1 double]
eyz: [22281x1 double]
exz: [22281x1 double]
exy: [22281x1 double]
Постройте график деформированной формы с z-составляющей нормального напряжения.
pdeplot3D(structuralmodel,'ColorMapData',structuralresults.Stress.szz, ... 'Deformation',structuralresults.Displacement)
ModalStructuralResults | solve | StructuralModel | TransientStructuralResults