悬臂梁变形及应力分析
悬臂梁分析报告
悬臂梁受力分析报告高一博2016.11.13西安理工大学机械与精密仪器工程学院摘要利用ANSYS对悬臂梁进行有限元静力学分析,得到悬臂梁的最大应力和挠度位移。
从而校验结构强度和尺寸定义,从而对结构进行最优化设计修正。
关键词:悬臂梁,变形分析,应力分析目录一.问题描述: (4)二.分析的目的和内容: (4)三.分析方案和有限元建模方法: (4)四.几何模型 (4)五.有限元模型 (4)六.计算结果: (5)七.结果合理性的讨论、分析 (8)八.结论 (8)参考文献 (8)一.问题描述:现有一悬臂梁,长500MM,一端固定,另外一端施加一个竖直向下的集中力200N。
其截面20MMX20MM的矩形,现在要分析该梁的在集中力作用下产生的位移,应力和局部应力。
二.分析的目的和内容:1.观察悬臂梁的变形情况;2.观察分析悬臂梁的应力变化;3.找出其最大变形和最大应力点,分析形成原因;三.分析方案和有限元建模方法:1.使用ANSYS-modeling-create-volumes-block建模,2.对梁进行材料定义,网格划分。
3.一端固定,另外一端施加一个向下的200N的力。
4.后处理中查看梁的应力和变形情况。
四.几何模型500X20X20的梁在在ANSYS中进行绘制.由于结构简单规则,无需简化。
五.有限元模型单元类型:solid brick8node45材料参数:弹性模量2e+11pa,泊松比0.3边界条件:一端固定,一端施加载荷载荷:F=200N划分网格后的悬臂梁模型六.计算结果:变形位移图等效应力图局部应力图七.结果合理性的讨论、分析1.位移分析:在变形位移图上,在约束端位移最小为零,受压端位移最大。
与实际结果一致。
2.应力分析:在应力图上,应力最大处在约束端,而最小的位于受压端,与变形图相对应。
通过材料力学计算可知约束端的所受弯矩最大。
两个结果印证无误。
3.局部应力分析:在局部应力图上,可以看出在固定端上表面存有较大的应力,且为拉应力,受压端直角尖处有最大应力,从形成原因上分析属于尖角处应力集中。
悬臂梁受集中载荷的应力变形计算
悬臂梁受集中载荷的应力变形计算悬臂梁是一种常见的结构,在工程中应用广泛。
在设计和分析悬臂梁时,经常需要计算受集中载荷作用下的应力和变形。
本文将对悬臂梁受集中载荷的应力和变形计算进行详细阐述。
一、悬臂梁受集中载荷的应力计算1.弯曲应力计算当悬臂梁受到集中荷载作用时,会产生弯曲应力。
弯曲应力是由于载荷作用引起梁的弯曲变形而产生的。
计算弯曲应力可使用弯曲应力公式:σ=(M*y)/I其中,σ为弯曲应力,M为弯矩,y为弦纤维上离中轴线的距离,I 为截面转动惯量。
在悬臂梁上的集中荷载作用下,弯矩可通过以下公式计算:M=F*L其中,M为弯矩,F为集中荷载,L为悬臂梁的长度。
对于矩形截面的悬臂梁,截面转动惯量I可通过以下公式计算:I=(b*h^3)/12其中,I为截面转动惯量,b为矩形截面的宽度,h为矩形截面的高度。
2.剪切应力计算除了弯曲应力外,悬臂梁还会受到剪切应力的作用。
剪切应力是指梁截面内部不同层次之间的相对滑动所产生的应力。
计算剪切应力可使用剪切应力公式:τ=(V*Q)/(b*I)其中,τ为剪切应力,V为剪力,Q为梁截面的截面模量,b为截面的宽度,I为截面转动惯量。
悬臂梁上的剪力可通过以下公式计算:V=F其中,V为剪力,F为集中荷载。
悬臂梁的截面模量Q可通过以下公式计算:Q=(b*h^2)/6其中,Q为截面模量,b为截面的宽度,h为截面的高度。
二、悬臂梁受集中载荷的变形计算1.弯曲变形计算悬臂梁受到集中载荷作用时,会产生弯曲变形。
弯曲变形是指悬臂梁由于受到集中载荷作用发生的弯曲现象。
计算弯曲变形可使用弯曲变形公式:δ=(M*L^2)/(2*E*I)其中,δ为弯曲变形,M为弯矩,L为悬臂梁的长度,E为弹性模量,I为截面转动惯量。
2.剪切变形计算悬臂梁除了弯曲变形外,还会受到剪切变形的作用。
剪切变形是指梁截面内部不同层次之间的相对滑动所产生的变形。
计算剪切变形可使用剪切变形公式:θ=(V*L)/(G*Q)其中,θ为剪切变形,V为剪力,L为悬臂梁的长度,G为剪切模量,Q为截面模量。
工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法
工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法悬臂梁是工程力学中常见的结构形式,它广泛应用于桥梁、楼房等建筑物中。
在设计和施工过程中,了解悬臂梁的受力情况和弯曲变形问题至关重要。
本文将对悬臂梁的受力和弯曲变形进行分析,并介绍相应的计算方法。
首先,我们来讨论悬臂梁的受力情况。
悬臂梁在受力时主要承受弯矩和剪力。
弯矩是悬臂梁上各点受力引起的弯曲效应,它使悬臂梁产生弯曲变形。
剪力则是悬臂梁上各点受力引起的剪切效应,它使悬臂梁产生剪切变形。
在实际工程中,我们需要计算和分析悬臂梁上各点的弯矩和剪力分布,以确保悬臂梁的安全性和稳定性。
悬臂梁的弯矩和剪力分布可以通过力学原理和结构力学知识进行计算。
在计算弯矩时,我们可以利用悬臂梁的受力平衡条件和弹性力学理论,根据悬臂梁上各点的受力情况和几何特征,推导出弯矩的计算公式。
而剪力的计算则需要考虑悬臂梁上各点的剪力平衡条件和结构特性,通过应力分析和静力平衡原理,得出剪力的计算公式。
除了计算弯矩和剪力分布,我们还需要了解悬臂梁的弯曲变形问题。
悬臂梁在受力时会发生弯曲变形,这对于悬臂梁的设计和施工具有重要影响。
弯曲变形可以通过弹性力学理论进行分析和计算。
我们可以利用悬臂梁的几何特征、材料性质和受力情况,推导出弯曲变形的计算公式。
通过计算弯曲变形,我们可以评估悬臂梁的变形程度,以及对结构的影响。
在实际工程中,为了更准确地计算悬臂梁的受力和弯曲变形,我们通常会借助计算机软件进行数值模拟和分析。
数值模拟可以更精确地模拟悬臂梁的受力和变形情况,提供更准确的计算结果。
同时,数值模拟还可以帮助工程师优化悬臂梁的设计方案,提高结构的安全性和稳定性。
总结起来,工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题是一个重要的研究领域。
通过分析悬臂梁的受力情况和弯曲变形问题,我们可以了解悬臂梁的力学特性,为悬臂梁的设计和施工提供依据。
同时,借助计算机软件进行数值模拟和分析,可以更准确地计算悬臂梁的受力和变形情况,提高工程的安全性和稳定性。
悬臂梁原理
悬臂梁原理悬臂梁是一种常见的结构形式,它由一端固定在支点上,另一端悬挂在空中,承受外部载荷。
悬臂梁原理是指在外部力作用下,悬臂梁产生的内部应力和变形规律。
了解悬臂梁原理对于工程设计和结构分析具有重要意义。
在本文中,我们将对悬臂梁原理进行详细介绍,包括其受力分析、应力分布和变形规律。
首先,让我们来看一下悬臂梁的受力分析。
当外部载荷作用在悬臂梁上时,梁材会受到弯矩和剪力的作用。
在支点处产生的反力将平衡外部载荷,而在悬臂梁的其他部位则会产生不同大小的弯矩和剪力。
通过受力分析,我们可以计算出悬臂梁上不同位置的内部应力分布,为结构设计提供重要依据。
其次,我们来讨论悬臂梁的应力分布规律。
在受力分析的基础上,我们可以得出悬臂梁上不同位置的应力大小和方向。
一般来说,悬臂梁上的应力呈线性分布,即距离支点越远,应力越大。
此外,悬臂梁上还会出现最大应力点,这是由于外部载荷的作用位置不同而导致的。
通过对应力分布规律的分析,我们可以合理选择材料和断面尺寸,以保证悬臂梁在承载外部载荷时不会发生破坏。
最后,让我们来探讨悬臂梁的变形规律。
在外部载荷作用下,悬臂梁会产生弯曲变形和剪切变形。
弯曲变形是指梁材在受到弯矩作用下产生的曲线形变,而剪切变形则是指梁材在受到剪力作用下产生的横向位移。
通过对变形规律的分析,我们可以预测悬臂梁在承载外部载荷时的变形情况,从而合理设计结构尺寸和支撑方式,以保证结构的稳定性和安全性。
综上所述,悬臂梁原理是工程设计和结构分析中不可或缺的重要内容。
通过对悬臂梁受力分析、应力分布和变形规律的研究,我们可以更好地理解和应用悬臂梁原理,为工程实践提供可靠的理论基础。
希望本文能够对读者有所帮助,谢谢阅读!。
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
实验名称:强度悬臂梁静态应力测试实验
实验目的:通过对悬臂梁进行静态应力测试,了解悬臂梁在不同力度下的变形和应力分布情况。
实验设备和材料:
1. 强度悬臂梁
2. 支撑杆
3. 杠杆
4. 力传感器
5. 测量仪器(如示波器、测力计等)
实验步骤:
1. 将强度悬臂梁固定在支撑杆上,确保悬臂梁处于水平放置状态。
2. 根据实验要求,选择合适的力度施加在悬臂梁上,使用杠杆将力施加到悬臂梁的端部。
3. 使用力传感器测量施加在悬臂梁上的力大小,并记录下来。
4. 利用测力计或示波器测量悬臂梁上各处的应力分布情况,并绘制应力-位置曲线。
5. 观察悬臂梁在不同力度下的变形情况,并记录下来。
6. 如果需要,可以重复以上步骤,对不同力度的情况进行测试。
实验数据处理和结果分析:
1. 将测得的力度和应力数据整理,绘制力度-应力曲线。
2. 根据应力-位置曲线,分析悬臂梁上不同位置的应力分布情
况。
3. 分析悬臂梁在不同力度下的变形情况,观察是否符合理论预期。
4. 对实验结果进行讨论和总结,指出实验中可能存在的误差和改进措施。
实验注意事项:
1. 悬臂梁固定要稳固,确保测量结果准确可靠。
2. 施加力度时要逐渐增加,避免超过悬臂梁的强度范围而造成破坏。
3. 测量仪器要校准好,确保测量精度。
4. 实验过程中要注意安全,遵守实验室规定和操作规程。
以上是对强度悬臂梁静态应力测试实验报告的一个简要介绍,具体的实验内容和实验数据处理方法可以根据实际情况进行调整和完善。
梁变形与梁应力部分小结
梁变形与梁应力部分小结一、梁的应力与变形公式1、平面弯曲的正应力σ公式 y Ey I M Zρσσ==研究方法:平面弯曲、纯弯曲平面假设、单向受力假设①变形几何关系(条件、方程)ρεy=(应变沿截面高度的分布规律)y ——截面上某点到中性轴的距离 ②物理关系(条件、方程)ρσyE εE ⋅=⋅= (应力沿截面高度的分布规律)③静力学关系(条件、方程)dAy Ey σdA M0ydA EσdA F A2AZAAN ⎰⎰⎰⎰=⋅====⊗ρρ⎪⎩⎪⎨⎧=⎰中性轴—Z dA y I A 2Z ()4m()⎰=⋅=→AZ Z 0dA y S S 3m 静矩 (中性轴Z 轴通过形心)2、弯曲变形基本公式(方程)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±==22Zdx y d EIM ρρ1(ρ1曲率)3、任一点处弯曲正应力的表达式(对同一截面而言)y I M Z=σ ZI ——截面对中性轴的惯性M ——该截面上的弯矩值 y ——该截面上某点至中性轴之矩 4、平面弯曲剪应力公式 ①基本公式:bI S Fs Z Z *=τ 式中:b ——横截面上要计算剪应力之点处的宽度Z I ——整个截面对中性(形心)轴的惯性矩*ZS ——横截面上距中性轴为y 的横线以外部分截面对中性轴Z 的静矩②横截面上最大剪应力(危险点在中性轴上各点)记忆⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫====2maxmax 3ππ16Fs A Fs 34τbh Fs 1.5A Fs23τ查表Z I :m ax Z S 值(应用)二、平面弯曲强度条件与刚度条件1、弯曲正应力强度条件 []σσ≤=ZW M m ax (对称)[][][][])() ( 2m ax m ax σy y I M y I M Zl 1Z 压拉压拉σσσσσ≤=≤=(不对称)2、弯曲剪应力强度条件 []ττ≤=bI S Fs Z Zmaxmax m ax 危险点均在危险截面的中性轴各点处应力沿截面高度的成抛物线分布规律3、刚度条件(用叠加法求出梁中最大转角与挠度)转角[]θθ≤m ax 、()角度弧度⇒⋅πθ180m ax rad挠度[] max max ωω≤(m) 满足刚度条件三、提高弯曲强度与弯曲刚度的措施1、选择合理的截面(考虑材料力学性质) ①AW Z一般情况该比值越大越合理 工>>②铸铁[]压σ>[]拉 σ,中性轴偏于受拉边 Z (中性轴) 2、合理布置梁的支座和载荷①合理布置梁的支座 ②合理布置梁的载荷 ③等强度梁(变截面梁)m ax m ax τ矩形梁 圆截面梁 工字梁危险点均在危险截面的上、下边缘点处应力沿截面高度成线性分布四、用变形比较法求解超静定(静不定)梁1、确定静定基。
悬臂梁变形及应力分析
基于ANSYS 10.0对悬臂梁的强度及变形分析姓名:***班级:机制0803班学号:************对悬臂梁的受力及变形分析摘要:本研究分析在ANSYS10.0平台上,采用有限元法对悬臂梁进行强度与变形分析、验证此悬臂梁设计的合理性。
一、问题描述长度L=254 mm的方形截面的铝合金锥形杆,上端固定,下端作用有均布拉力P=68.9 Mpa,上截面的尺寸50.8×50.8 mm,下截面尺寸25.4×25.4 mm(见右图),弹性模量E=7.071×104 Mpa,泊松比μ=0.3,试用确定下端最大轴向位移δ和最大轴向应力。
试将分析结果与理论解进行比较,说明有限元分析的误差。
(理论解:最大轴向位移δ=0.1238 mm)。
二、建立有限元模型:定义模型单元类型为:solid(实体)95号单元,材料常数为:弹性模量E=7.071×104 Mpa,泊松比μ=0.3。
三、有限元模型图:建立有限元模型时,观察模型的形状可知,我们可以先建立模型的上下底面,再根据有上下底面形成的八个关键点(keypoints)生成线,接着生成面,生成体。
最后生成该悬臂梁的模型图,示图如下:整个模型建立好之后即可对其划分网格,划分网格时,若选择自由划分则生成的网格比较混乱,不能比较准确的模拟该梁真实的受力变形情况。
故我们选择智能划分模式,并且分别对模型的各个棱边(lines)进行均匀分割,这样可以划分出比较理想的网格,更利于我们的研究和分析。
网格划分之后的模型图为:四、加载并求解:根据该悬臂梁的受力特点,我们在其下底面(比较大的底面)上进行六个自由度的位移约束,而在其上地面上施加大小为P=68.9 Mpa均布拉力,将载荷加载好之后便可进行运算求解,求解完成之后,我们得到其位移变形图如下:Z向位移云图为:Z向应力云图为:五、结果分析及结论:由以上两张云图和一张变形图中我们可以读出,悬臂梁的最大轴向(Z向)位移和轴向(Z向)最大应力分别为:最大轴向位移为:δ=0.123746 mm 最大轴向应力为:σ=68.224 Mpa 但是,我们知道,如果所划分的网格有差异时,计算结果将会产生一定的误差,由于设计要求的最大轴向位移不能超过0.1238mm,而我们的建模计算结果已经小于此设计要求值。
悬臂梁实验报告
悬臂梁实验报告实验目的本实验旨在通过对悬臂梁的实验研究,探究其在不同条件下的变形和破坏情况,了解悬臂梁的受力特性以及工程中的应用。
实验原理悬臂梁是一种常见的结构形式,其上部只有一个端点支撑,另一端悬挑出来。
在实验中,我们通过在悬臂梁上加载,观察悬臂梁的变形和破坏情况,从而探究其受力特性。
悬臂梁的受力分析可以基于弹性力学的理论进行,根据悬臂梁的几何形状和材料特性,可以通过静力学的原理计算出悬臂梁在不同位置的应力和位移。
在实验中,我们使用悬臂梁测力传感器,可以实时监测悬臂梁上的应力和变形情况。
实验装置与步骤实验装置包括悬臂梁、加载装置和测量仪器等。
具体的实验步骤如下:1.调整加载装置使其稳固地连接到悬臂梁上;2.使用测力传感器测量悬臂梁的初始载荷;3.逐步增加载荷,记录悬臂梁的变形情况;4.当载荷接近悬臂梁的破坏载荷时,停止加载,并记录破坏载荷;5.对实验数据进行处理和分析。
结果与讨论在实验中,我们记录了不同载荷下悬臂梁的变形情况,得出如下结果:载荷(N)变形(mm)100 0.2200 0.6300 1.2400 2.0500 3.0600 4.5从实验数据可以看出,随着载荷的增加,悬臂梁的变形也逐渐增大。
在低载荷下,悬臂梁的变形比较小,呈线性关系。
随着载荷的增加到一定程度,悬臂梁的变形开始非线性增加,并且出现明显的弯曲变形。
当载荷达到约600N时,悬臂梁发生破坏。
在破坏前,悬臂梁表现出明显的弯曲变形,并且载荷与变形呈现非线性关系。
破坏时,悬臂梁发生断裂,载荷突然下降。
通过对实验数据的分析,我们可以得出悬臂梁的一些特性。
首先,悬臂梁的承载能力随着载荷的增加而增加。
其次,随着载荷的增大,悬臂梁的变形逐渐增大,并呈现出非线性的关系。
最后,悬臂梁在破坏前会发生明显的弯曲变形,载荷与变形呈现非线性关系。
结论本实验通过对悬臂梁的实验研究,得出了一系列结论。
悬臂梁在受力时会发生变形,随着载荷的增加,悬臂梁的变形逐渐增大。
工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结
工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结悬臂梁是工程力学中常见的结构,其受力和弯曲变形问题一直是研究的焦点。
本文将对悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法进行总结。
一、悬臂梁的受力分析在工程实践中,悬臂梁常常承受着外部力的作用,因此对其受力进行准确的分析至关重要。
悬臂梁的受力分析主要包括弯矩和剪力的计算。
1. 弯矩的计算悬臂梁在受力时会产生弯矩,弯矩的计算可以通过弯矩方程进行。
弯矩方程是基于力的平衡原理和材料的本构关系推导出来的,通过对悬臂梁上各点的力平衡和材料的应力-应变关系进行分析,可以得到弯矩的表达式。
2. 剪力的计算悬臂梁在受力时还会产生剪力,剪力的计算同样可以通过力的平衡原理和材料的本构关系进行推导。
剪力方程可以通过对悬臂梁上各点的力平衡和材料的剪切应力-剪切应变关系进行分析得到。
二、悬臂梁的弯曲变形分析除了受力分析外,悬臂梁的弯曲变形也是需要考虑的重要问题。
弯曲变形是指悬臂梁在受力作用下产生的弯曲形变,主要表现为悬臂梁的中性面发生偏移和悬臂梁上各点的位移。
1. 弯曲形变的计算弯曲形变的计算可以通过弯曲方程进行。
弯曲方程是基于力的平衡原理和材料的本构关系推导出来的,通过对悬臂梁上各点的力平衡和材料的应力-应变关系进行分析,可以得到弯曲形变的表达式。
2. 中性面的偏移和位移的计算中性面的偏移和位移是悬臂梁弯曲变形的重要表现形式。
中性面的偏移可以通过弯曲方程和几何关系进行计算,位移可以通过位移方程进行计算。
通过这些计算,可以得到悬臂梁上各点的位移和中性面的偏移情况。
三、悬臂梁的计算方法总结为了更准确地分析和计算悬臂梁的受力和弯曲变形问题,工程力学中提出了一系列计算方法。
常见的计算方法包括静力学方法、力学性能方法和有限元方法等。
1. 静力学方法静力学方法是最常用的计算方法之一,它基于力的平衡原理和材料的本构关系进行分析和计算。
通过对悬臂梁上各点的力平衡和材料的应力-应变关系进行分析,可以得到悬臂梁的受力和弯曲变形情况。
材料力学悬臂梁应力计算
材料力学悬臂梁应力计算悬臂梁是一种常见的结构,在工程设计和材料力学中应用广泛。
悬臂梁的应力计算是一个重要的课题,它涉及到材料力学原理的应用,以及悬臂梁结构参数的分析。
悬臂梁的应力计算是指在给定的外力作用下,计算悬臂梁上各个位置处的应力情况。
根据材料力学的基本公式和悬臂梁结构的几何形状参数,可以求解出悬臂梁上各个位置的应力分布情况。
悬臂梁在实际工程设计中常常被用来支持和承载不同的载荷。
例如,一座桥梁的桥墩,其中桥墩顶部就可以看作是悬臂梁。
通过计算桥墩顶部的应力情况,可以判断桥墩结构的安全性以及在不同情况下的变形程度。
悬臂梁的应力计算可以通过以下步骤实现:1.确定外力:首先要明确悬臂梁所受到的外力情况,包括静载荷、动载荷以及温度变化等。
这些外力会直接影响悬臂梁的应力分布情况。
2.绘制悬臂梁的几何形状:根据悬臂梁的实际结构情况,绘制出悬臂梁的几何形状。
通常包括悬臂梁的长度、截面形状以及悬臂梁所受力的位置。
3.计算应力:利用材料力学的基本公式,结合悬臂梁的几何形状和外力情况,可以计算出悬臂梁上各个位置的应力分布。
应力计算的结果可以体现在一种称为应力云图的结果上,通过不同颜色的区域表示不同的应力大小。
4.分析应力:根据应力云图的结果,可以对悬臂梁的应力情况进行分析。
关注应力集中的位置和应力大小,可以判断悬臂梁结构的安全性,并提出相应的设计改进建议。
需要注意的是,悬臂梁的应力计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。
例如,材料的弹性模量、抗弯强度,悬臂梁的截面形状以及载荷的类型和大小等。
此外,还需要考虑悬臂梁在使用中的变形情况,以及悬臂梁与其他结构的连接情况等。
这些因素的综合影响决定了悬臂梁的应力分布情况,对于悬臂梁的实际应用有着重要的指导意义。
在实际工程设计中,悬臂梁的应力计算是一个极为重要的课题。
正确地进行悬臂梁的应力计算,可以保证结构的安全性和可靠性,并且可以根据应力分布情况对结构进行优化设计。
悬臂梁应力计算的研究和应用,对于完善材料力学理论、提高工程设计水平都具有重要意义。
简支悬臂梁的弯曲力学分析
简支悬臂梁的弯曲力学分析简支悬臂梁是工程力学中常见的结构形式之一,它具有简单的结构和广泛的应用领域。
在工程设计和施工中,对简支悬臂梁的弯曲力学分析是非常重要的,它可以帮助工程师们确定梁的受力情况,从而保证结构的安全性和稳定性。
首先,我们来了解一下简支悬臂梁的基本概念。
简支悬臂梁是一种在一个端点固定支承,另一端自由悬挂的梁结构。
在受到外力作用时,梁会发生弯曲变形。
为了进行弯曲力学分析,我们需要了解梁的几何形状、材料性质以及受力情况。
在进行弯曲力学分析时,我们首先需要计算梁的弯矩分布。
弯矩是指在梁的截面上产生的力矩,它可以用来描述梁的受力情况。
在简支悬臂梁中,弯矩的大小和分布与梁的几何形状、受力位置以及受力大小有关。
接下来,我们需要计算梁的截面变形。
由于梁在受力时会发生弯曲变形,梁的截面也会发生变形。
截面变形可以通过计算梁的挠度来描述,挠度是指梁在受力时发生的垂直于梁轴线方向的位移。
挠度的大小和分布与梁的几何形状、材料性质以及受力情况有关。
在进行弯曲力学分析时,我们还需要考虑梁的应力和应变。
应力是指单位面积上的力的大小,它可以用来描述梁材料的受力情况。
应变是指材料在受力时发生的变形程度,它可以用来描述梁材料的变形情况。
应力和应变的大小和分布与梁的几何形状、材料性质以及受力情况有关。
在实际的工程应用中,我们通常使用弯曲理论来进行简支悬臂梁的弯曲力学分析。
弯曲理论是基于假设的,它假设梁截面仍然保持平面状态,并且截面上的纤维在弯曲过程中仍然保持直线状态。
在弯曲理论中,我们可以通过解析方法或者数值方法来计算梁的弯矩分布、挠度、应力和应变。
除了弯曲理论,还有其他一些方法可以用来进行简支悬臂梁的弯曲力学分析。
例如,我们可以使用有限元方法来模拟梁的受力情况。
有限元方法是一种数值计算方法,它将梁划分为许多小的单元,然后通过求解每个单元的力学方程来得到整个梁的受力情况。
总之,简支悬臂梁的弯曲力学分析是工程设计和施工中必不可少的一部分。
悬臂梁受力分析
悬臂梁受力分析悬臂梁是一种常见的结构,其在工程领域中被广泛应用于各种场景中。
悬臂梁通常由一根横梁支撑在一侧固定点上,另一侧悬挂自由。
在这个题目中,我们需要对悬臂梁的受力进行分析。
通过对悬臂梁的受力分析,我们可以更好地了解悬臂梁的力学特性,从而为工程设计提供指导。
悬臂梁受力分析的过程中,需要考虑以下几个方面:均布载荷、集中载荷、弯矩和剪力。
首先,均布载荷是指沿悬臂梁长度均匀分布的外力。
均布载荷会导致悬臂梁产生弯矩和剪力。
弯矩是指沿悬臂梁截面产生的转矩,会引起梁的弯曲变形。
剪力是指悬臂梁截面上的内力,会引起梁切割时的剪切应力。
接下来,集中载荷是指作用在悬臂梁上的一个点载荷。
集中载荷也会导致悬臂梁产生弯矩和剪力,但其分布方式与均布载荷不同。
集中载荷通常是通过点载和反力作用于悬臂梁上,需要分析这些点载和反力之间的平衡关系。
悬臂梁受力分析中,需要确定各个部位的受力分布。
这可以通过应用梁的静力平衡原理和弹性力学理论来实现。
通过对悬臂梁进行等效力的划分和计算,可以得到悬臂梁上各个截面的受力状态。
在这个过程中,需要根据力的平衡条件,确定力的大小和方向。
在悬臂梁受力分析中,需要注意以下几个问题。
首先,弯矩和剪力的计算需要考虑悬臂梁的几何形状和材料特性。
其次,边界条件对悬臂梁的受力分布有重要影响。
边界条件包括支撑方式、固定约束和自由悬挂等。
最后,悬臂梁的载荷和受力分布需要满足梁的强度和刚度要求,从而保证悬臂梁能够承受设计要求。
悬臂梁受力分析可以应用于许多领域,如建筑结构、桥梁工程和机械设计等。
通过对悬臂梁的受力分析,可以确定悬臂梁的设计方案,并进行结构安全评估。
悬臂梁受力分析对于确保结构的安全性和稳定性具有重要意义。
总之,悬臂梁受力分析是一项重要的工程技术,可以帮助我们理解悬臂梁的受力特性。
通过合理的受力分析,可以为工程设计和结构优化提供科学依据。
悬臂梁受力分析需要考虑各种力的平衡关系和边界条件。
掌握悬臂梁受力分析的方法和技巧,对于工程师和设计师而言是至关重要的。
悬臂梁应力分析
毕业设计(论文)学生姓名:学号:学院:专业:题目:悬臂梁应力分析有限元程序设计指导教师:评阅教师:年月毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要本科毕业设计(论文)第Ⅰ页共Ⅰ页目录1 引言 (1)2 有限元理论 (2)有限元法产生的动因分析 (2)有限元的进展历程 (3)有限元分析的研究特点 (4)有限元法的分析进程 (4)有限元的进展趋势 (6)3 悬臂梁应力分析有限元程序开发 (9)Matlab语言指南 (9)Matlab语言简介 (9)Matlab的优势 (10)悬臂梁应力分析程序设计 (11)平面问题的4节点矩形单元描述 (11)平面问题4节点矩形单元的MATLAB程序 (16)悬臂梁应用举例 (20)终止语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 引言悬臂梁在工程力学受力分析中,是一种比较典型的简化模型。
在实际工程分析中,大部份实际工程受力部件都能够简化为悬臂梁。
依照有限元法的大体原理和解决问题的大体思路,对悬臂梁所受的应力进行有限元分析有着重要的作用。
尽管目前已有很多从国外引进的大型通用程序,但由于这些程序通用性很强,语句多,要求计算内存大,在计算具体问题时往往占用机时多,计算本钱高,在PC微机普遍普及的今天,编制一些便于推行应用的专用程序不管关于工业设计仍是教学实践都是具有必然意义的。
目前,悬臂梁结构在实际工程中被取得普遍的应用,是一种较为经常使用的结构,尤其在机械设计、建筑设计中更是常见。
悬臂梁结构在实际的利用进程中,常常要经受各类集中载荷、散布载荷、弯矩和扭矩的作用,在梁的任意一处都有可能产生较大的应力和变形,从而使得悬臂梁结构破坏或失效。
悬臂梁的强度及刚度是不是知足要求将关系到整个设备的平安利用[1]。
因此,在对悬臂梁结构设计的进程中,如何对悬臂梁的应力进行分析,具有工程有效价值和现实意义。
有限元分析是用来决定复杂机械结构中的应力和变形的一种超级有效的方式,当前用运算机进行的应力分析几乎全数都是以有限元理论为基础的。
工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结和应用
工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结和应用悬臂梁是工程力学中常见的结构,广泛应用于桥梁、楼房等建筑物中。
在设计和施工过程中,了解悬臂梁的受力和弯曲变形问题是非常重要的。
本文将对悬臂梁的受力和弯曲变形进行分析,并总结计算方法的应用。
首先,我们来看悬臂梁的受力问题。
悬臂梁在受到外力作用时,会产生弯矩和剪力。
弯矩是指梁上各截面的内力矩,剪力则是指梁上各截面的内力。
悬臂梁的受力分析可以通过力的平衡条件和应力应变关系来进行。
在计算弯矩时,可以采用弯矩图的方法。
首先,根据悬臂梁的几何形状和受力情况,确定悬臂梁上各截面的受力状态。
然后,根据悬臂梁的几何形状和受力情况,绘制出悬臂梁的弯矩图。
弯矩图可以直观地反映出悬臂梁上各截面的弯矩大小和分布情况。
通过弯矩图,可以计算出悬臂梁上任意一点的弯矩值。
在计算剪力时,可以采用剪力图的方法。
剪力图是指悬臂梁上各截面的剪力大小和分布情况。
通过剪力图,可以计算出悬臂梁上任意一点的剪力值。
剪力图的绘制方法与弯矩图类似,只需要将受力状态和几何形状绘制在图上即可。
其次,我们来看悬臂梁的弯曲变形问题。
悬臂梁在受到外力作用时,会发生弯曲变形。
弯曲变形是指悬臂梁在受力作用下,横截面发生的变形。
悬臂梁的弯曲变形可以通过应力应变关系和位移分析来进行。
在计算弯曲变形时,可以采用弹性力学理论中的梁的弯曲理论。
根据梁的弯曲理论,可以得到悬臂梁上各截面的弯曲曲率和弯曲角。
通过弯曲曲率和弯曲角,可以计算出悬臂梁上任意一点的位移值。
位移值可以用来评估悬臂梁在受力作用下的变形情况。
除了受力和弯曲变形问题的分析,我们还可以应用计算方法来解决实际工程问题。
例如,在桥梁设计中,我们可以通过计算方法来确定悬臂梁的截面尺寸和材料选择。
在楼房设计中,我们可以通过计算方法来评估悬臂梁的受力和变形情况,从而确定合适的结构方案。
总之,悬臂梁的受力和弯曲变形问题是工程力学中的重要内容。
通过分析和计算方法的应用,我们可以更好地理解悬臂梁的受力和变形规律,为实际工程问题的解决提供理论依据和技术支持。
悬臂梁实验实验报告 概述及报告范文
悬臂梁实验实验报告概述及报告范文1. 引言1.1 概述悬臂梁实验是力学实验中的一种常见实验,通过对悬臂梁在不同负载下的应变和挠度进行测量,探究材料在受力情况下的变形特性。
本实验旨在了解和分析悬臂梁的弯曲应力与挠度关系,并评估负载测试结果。
通过这次实验,我们可以获得有关材料力学性能以及结构设计优化的有用信息。
1.2 文章结构本文将按照以下结构展开讨论:引言、实验设置、数据分析与结果讨论、结果和讨论以及结论。
其中,引言部分将对实验目的和整体内容作简要介绍;实验设置部分将详细描述所使用的材料、设备和具体的实验步骤;数据分析与结果讨论部分将从数据收集与处理、弯曲应力与挠度关系以及负载测试结果等方面进行深入探讨;结果和讨论部分将总结并对比分析实验结果,并提出其意义和启示;最后,在结论部分将总结整个实验过程,并给出研究建议和展望,同时分享个人对此次实验的心得与体会。
1.3 目的本实验的主要目的是研究悬臂梁在受力情况下的弯曲应力与挠度关系,并评估负载测试结果。
通过实测数据的收集和处理,我们将分析不同负载条件下材料的变形特性,并探讨悬臂梁结构设计中可能存在的问题和优化方向。
此外,这次实验也将加深我们对力学理论与实际应用的理解,并提供一个综合运用知识和技能的机会。
2. 实验设置2.1 材料和设备:本实验所使用的材料包括悬臂梁、各类测力传感器、支撑架和负载施加装置等。
悬臂梁选用了具有一定强度和刚性的金属材料,以保证在负载作用下能够稳定承受力量,同时要求表面光滑均匀,以减小摩擦力的影响。
实验中我们选择了一种常见的钢材作为主要材料,其具有良好的机械性能和易于加工的特点。
测力传感器是实现对悬臂梁上各点产生应力及变形进行监测与记录的核心设备。
在本次实验中我们采用了高精度的压电式测力传感器,该传感器能够将受到的压力转换成相应的电信号输出,并且具有较小的非线性误差和较高的灵敏度。
支撑架主要用来固定悬臂梁并提供稳定支撑,在本次实验中我们采用了两个底座分别用螺栓固定在工作台上,并通过调节螺丝使其与水平面垂直。
材料力学悬臂梁应力计算
材料力学悬臂梁应力计算材料力学是一门研究材料在力学作用下的力学性能的学科。
悬臂梁是材料力学中一个重要的力学结构,其应力计算是材料力学研究的重点内容之一悬臂梁是一根一端固定,另一端自由悬挂的梁,在实际工程中广泛应用于建筑、桥梁、汽车和航空等领域。
悬臂梁的应力计算是设计和分析该结构强度和稳定性的关键步骤。
为了进行悬臂梁的应力计算,首先需要了解材料的力学性质。
材料力学性质包括弹性模量、屈服强度、断裂韧度等。
这些性质描述了材料在力学作用下的变形、强度和断裂性能。
悬臂梁的应力计算可以分为静力学分析和弹性力学分析两个步骤。
在静力学分析中,根据悬臂梁的受力情况,可以得到悬臂梁上的切线力和弯矩。
在弹性力学分析中,可以根据悬臂梁的几何形状和材料性质计算出悬臂梁上的应力。
常见的应力计算公式包括悬臂梁的弯曲应力公式和剪切应力公式。
对于悬臂梁的弯曲应力计算,可以使用悬臂梁的弯曲方程进行计算。
弯曲方程描述了悬臂梁上的弯曲曲线和应力分布,可以根据悬臂梁的载荷和几何形状计算出悬臂梁上的最大应力。
悬臂梁的弯曲方程可以通过一些经典方法求解,例如Euler-Bernoulli悬臂梁理论和Timoshenko悬臂梁理论。
对于悬臂梁的剪切应力计算,可以使用剪切力的变化率进行计算。
剪切力是悬臂梁上的横向力,可以通过静力学分析得到。
剪切应力是悬臂梁上截面上垂直剪切力作用下的应力,可以通过剪切力和悬臂梁的截面面积计算得到。
除了弯曲应力和剪切应力,还需要考虑其他引起应力的因素,例如温度变化和预应力等。
温度变化会引起悬臂梁的热应力,而预应力可能会改变悬臂梁的应力分布。
总结起来,悬臂梁的应力计算是材料力学中一个重要的研究内容。
它可以通过静力学分析和弹性力学分析来计算悬臂梁上的应力。
悬臂梁的应力计算不仅可以用于设计和分析悬臂梁的结构强度和稳定性,还可以用于预测悬臂梁在使用过程中的变形和破坏情况。
因此,悬臂梁的应力计算对于材料力学的研究和实际工程应用有着重要的意义。
悬臂梁分析
有限元法悬臂梁分析算例:如下图所示的悬臂梁,受均布载荷q =1N /mm 2作用。
E =2.1×105N /mm 2, μ=0.3厚度h =10mm 。
现用有限元法分析其位移及应力。
梁可视为平面应力状态,先按图示尺寸划分为均匀的三角形网格,共有8×10=80个单元,5×ll =55个节点,坐标轴以及单元与节点的编号如图。
将均布载荷分配到各相应节点上,把有约束的节点5l 、52、53、54、55视作固定铰链,建立如图所示的离散化计算模型。
程序计算框图:(续左)(接右)函数功能介绍1. LinearTriangleElementStiffness(E,NU,t,xi,yi,xj,yj,xm,ym)――该函数用于计算平面应力情况下弹性模量为E 、泊松比为NU 、厚度为t 、第一个节点坐标为(xi,yi)、第二个节点坐标为(xj,yj)、第三个节 开 始 输入材料参数 计算具有代表性的单元刚阵 K<=0 将各单元刚阵按整体编号集成到整体刚阵 处理根部约束,修改【K 】【Q 】 求解[K][δ]=[Q] 整理[δ] 并画图计算单元应力,并输出结束点坐标为(xm,ym)时的线性三角形元的单元刚度矩阵.该函数返回6×6的单位刚度矩阵k.2. LinearTriangleAssemble(K,k,i,j,m)――该函数将连接节点i,j,m的线性三角形元的单元刚度矩阵k集成到整体刚度矩阵K。
每集成一个单元,该函数都将返回2N×2N的整体刚度矩阵K.3. LinearTriangleElementStresses(E,NU,t,xi,yi,xj,yj,xm,ym,u)-- 该函数计算在平面应力情况下弹性模量为E、泊松比为NU、厚度为t、第一个节点坐标为(xi,yi)第二个节点坐标为(xj,yj)、第三个节点坐标为(xm,ym)以及单元位移矢量为u时的单元应力。
材料力学悬臂梁应力计算
材料力学悬臂梁应力计算材料力学悬臂梁应力计算悬臂梁是由一端固定支撑,另一端向外悬挂的结构形式。
在工程实践中,我们经常会遇到需要计算悬臂梁上的应力情况的问题。
悬臂梁的应力分析是材料力学中一个重要而有挑战性的问题,它在工程设计和结构安全性评估方面起着重要的作用。
首先,在进行悬臂梁应力计算之前,我们需要了解悬臂梁的几何参数和受力情况。
几何参数包括悬臂梁的长度、截面形状以及截面尺寸等。
受力情况包括悬臂梁上的外载荷、支撑约束和边界条件等。
当我们确定了悬臂梁的几何参数和受力情况后,接下来可以通过应力计算公式来计算悬臂梁上的应力分布。
悬臂梁的应力计算一般可以采用弯曲应力理论或者兼顾弯曲和剪切应力的复合应力理论。
根据这些理论,我们可以得到悬臂梁上的弯曲应力和剪切应力的表达式。
弯曲应力是指在悬臂梁上由外载荷引起的弯曲变形而产生的应力。
它与悬臂梁上截面的几何形状和外载荷之间有着密切的关系。
我们可以通过弯矩-曲率关系来计算悬臂梁上的弯曲应力。
弯矩-曲率关系描述了悬臂梁在受到外力作用下的曲率与弯矩之间的关系。
剪切应力是指在悬臂梁上由外载荷引起的剪切力而产生的应力。
悬臂梁的剪切应力分布是非常复杂的,它与悬臂梁上的截面形状和剪切力分布有着密切的关系。
我们可以通过横截面的剪力和惯性矩来计算悬臂梁上的剪切应力。
在进行悬臂梁应力计算时,我们需要注意一些重要的问题。
首先,应该保证所选用的应力计算理论与实际情况相吻合。
不同的应力计算理论适用于不同的受力情况。
其次,应力计算中的各个参数和变量应在计算过程中准确无误地输入。
错误的输入可能导致计算结果的不准确性。
最后,需要对计算结果进行合理的评估和分析,以确定悬臂梁的结构安全性。
悬臂梁应力计算是材料力学中一个复杂而重要的问题。
通过合理地选择应力计算理论和准确地输入参数,我们可以得到悬臂梁上的应力分布情况。
这对于工程设计和结构安全性评估具有重要的指导意义。
希望通过深入学习和研究悬臂梁应力计算问题,我们能够更好地应对工程实践中的挑战,为工程结构的安全运行提供可靠的保障。
CAE悬臂梁静力分析实验报告
CAE悬臂梁静力分析实验报告实验报告:CAE悬臂梁静力分析摘要本实验主要通过使用CAE软件进行悬臂梁的静力分析,研究其受力情况和变形特点。
通过建立悬臂梁的有限元模型并施加加载条件,得到了悬臂梁的应力分布和变形情况。
实验结果表明,在给定的加载条件下,悬臂梁在受力过程中产生了较大的应力和变形。
引言悬臂梁是一种常见的结构形式,在工程中应用广泛。
为了研究悬臂梁的受力和变形情况,本实验选取CAE软件进行静力分析。
通过建立悬臂梁的有限元模型并施加加载条件,我们可以得到悬臂梁的应力分布和变形情况,为工程实际应用提供参考。
实验设计1.建立模型:首先,在CAE软件中根据悬臂梁的尺寸参数和材料属性建立有限元模型。
通常可以将悬臂梁简化为一维杆件模型,并在模型中加入支撑和加载条件。
2.施加加载条件:在模型中施加加载条件,例如在悬臂梁的一端施加一个集中力,以模拟实际工程中的受力情况。
3.网格剖分:对模型进行网格剖分,将其分解成若干个小单元,以便进行有限元计算。
4.设置材料属性:确定材料的弹性模量和泊松比等参数,用于计算应力和变形。
5.分析计算:使用有限元分析方法进行计算,得到悬臂梁在受力过程中的应力分布和变形情况。
6.结果分析:对计算结果进行分析,确定悬臂梁受力和变形的特点,并与理论分析进行比较。
实验结果根据实验设计的步骤,我们成功建立了悬臂梁的有限元模型,并施加了加载条件。
在进行有限元计算后,我们得到了悬臂梁在受力过程中的应力分布和变形情况。
在加载条件下,悬臂梁的一端受到了集中力的作用,导致了悬臂梁在该点附近产生了较大的应力。
应力沿着悬臂梁的长度呈现递减的趋势,且在悬臂梁的受力端附近达到了最大值。
此外,加载条件还导致了悬臂梁的变形。
悬臂梁在受力端附近产生了较大的弯曲变形,并逐渐向悬臂梁的自由端变形。
变形随着距离受力端的增加而递减。
结果分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:1.悬臂梁在受力过程中产生了较大的应力,应特别关注悬臂梁受力端附近的应力集中情况。
变形悬臂梁的应力分析与控制研究
变形悬臂梁的应力分析与控制研究在工程领域中,悬臂梁是一种常见的结构,它由一根梁和固定在梁一端的支撑构成。
而变形悬臂梁是在传统悬臂梁的基础上增加了可移动支撑,可实现悬臂梁在运行过程中产生弯曲变形时,支撑将被自动调整,从而使悬臂梁的结构更加完善。
变形悬臂梁的应力分析和控制研究旨在为工程领域中的建筑、桥梁等结构的安全运行提供有效保障。
首先,变形悬臂梁的应力分析是重要的。
在悬臂梁的设计中,对于应力分析的掌握是至关重要的。
应力分析是衡量悬臂梁强度和可靠性的重要指标。
变形悬臂梁受到外力作用时会产生弯曲应力,而支撑可以帮助减轻这种应力的影响。
应力分析是通过计算和模拟应力分布来预测结构的受力情况的过程。
针对悬臂梁的不同应用场合,应力分析还需要考虑环境因素,如地震、风力等。
其次,变形悬臂梁的控制研究也是相当重要的。
在实际的工程应用中,为了保证变形悬臂梁的结构稳定可靠,需要进行有效的控制研究。
变形悬臂梁的控制策略可以分为主动控制和被动控制。
主动控制是指通过使用特定的控制器,在不同的情况下对支撑进行调整以控制悬臂梁的挠度。
而被动控制是指在设计中考虑到悬臂梁的自适应性和损坏机理,以减少结构弯曲的影响。
除了应力分析和控制研究,变形悬臂梁的材料选择也影响着其性能和可靠性。
适当的材料应该能够承受变形悬臂梁所受的各种力学负荷和环境影响,同时也应满足成本和制造要求。
在变形悬臂梁的材料选择中,需要考虑材料的刚性、强度以及疲劳寿命等因素。
综上所述,变形悬臂梁的应力分析和控制研究可以有效保障结构的安全运行。
这项研究是工程领域中非常重要的,并且在实践应用中具有广泛的应用前景。
未来,随着现代化工程技术的不断创新,变形悬臂梁的应力分析和控制研究也将不断推进,为我们带来更加稳定可靠的建筑、桥梁等结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于ANSYS 10.0
对悬臂梁的强度及变形分析
姓名:刘吉龙
班级:机制0803班
学号:200802070516
对悬臂梁的受力及变形分析摘要:本研究分析在ANSYS10.0平台上,采用有限元法对悬臂梁进行强度与变形分析、验证此悬臂梁设计的合理性。
一、问题描述
长度L=254 mm的方形截面的铝合金锥形杆,上端固定,下端作用有均布拉力P=68.9 Mpa,上截面的尺寸50.8×50.8 mm,下截面尺寸25.4×25.4 mm(见右图),弹性模量E=7.071×104 Mpa,泊松比μ=0.3,试用确定下端最大轴向位移δ和最大轴向应力。
试将分析结果与理论解进行比较,说明有限元分析的误差。
(理论解:最大轴向位移δ=0.1238 mm)。
二、建立有限元模型:
定义模型单元类型为:solid(实体)95号单元,材料常数为:弹性模量
E=7.071×104 Mpa,泊松比μ=0.3。
三、有限元模型图:
建立有限元模型时,观察模型的形状可知,我们可以先建立模型的上下底面,再根据有上下底面形成的八个关键点(keypoints)生成线,接着生成面,生成体。
最后生成该悬臂梁的模型图,示图如下:
整个模型建立好之后即可对其划分网格,划分网格时,若选择自由划分则生成的网格比较混乱,不能比较准确的模拟该梁真实的受力变形情况。
故我们选择智能划分模式,并且分别对模型的各个棱边(lines)进行均匀分割,这样可以划分出比较理想的网格,更利于我们的研究和分析。
网格划分之后的模型图为:
四、加载并求解:
根据该悬臂梁的受力特点,我们在其下底面(比较大的底面)上进行六个自由度的位移约束,而在其上地面上施加大小为P=68.9 Mpa均布拉力,将载荷加载好之后便可进行运算求解,求解完成之后,我们得到其位移变形图如下:
Z向位移云图为:
Z向应力云图为:
五、结果分析及结论:
由以上两张云图和一张变形图中我们可以读出,悬臂梁的最大轴向(Z向)位移和轴向(Z向)最大应力分别为:
最大轴向位移为:δ=0.123746 mm 最大轴向应力为:σ=68.224 Mpa 但是,我们知道,如果所划分的网格有差异时,计算结果将会产生一定的误差,由于设计要求的最大轴向位移不能超过0.1238mm,而我们的建模计算结果已经小于此设计要求值。
但是,我们可以进一步研究网格划分的精细对计算结果的影响,以及产生的误差的大小。
若我们划分网格时对模型的各个棱边(lines)进行分割时,网格划分得比较精细时,我们得到其网格划分后的模型为:
对模型施加同样要求的载荷之后进行求解之后,得到其位移变形图为:
Z向位移云图为:
Z向应力云图为:
由以上的两张云图和变形位移图中我们可以读出
最大轴向位移为:δ=0.124208 mm
最大轴向应力为:σ=70.06 Mpa
由以上两种对网格的不同精细度的划分分析比较结果可知,网格的精细程度,将在一定程度上决定分析计算结果的准确度以及与实际情况的误差。
网格划分越精细,计算结果越能接近理论值,划分越粗糙,产生的误差也将越大。
因此,在实际情况允许的情况下,应该尽量使网格划分的比较精细一些,以使分析结果更加准确,更加方便实际的生产加工,避免因为分析误差较大而造成的错误,从而增加企业的经济损失。
当然,影响分析计算精度的不只是网格的划分,同时所定义的单元类型也有可能影响精度,由于自己的能力有限,故不能对此进行分析研究。