三角形悬臂梁应力分析备课讲稿

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悬臂梁分析报告

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。

ansys悬臂梁应力课程设计

ansys悬臂梁应力课程设计

ansys悬臂梁应力课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握ANSYS软件的基本操作流程,能够进行悬臂梁模型的建立和参数设置;2. 理解悬臂梁结构应力分析的基本原理,掌握有限元分析方法;3. 学会解读ANSYS软件的应力分析结果,能对悬臂梁的应力分布进行判断和分析。

技能目标:1. 能够独立操作ANSYS软件,完成悬臂梁模型的构建和应力分析;2. 培养运用计算机辅助工程软件解决实际工程问题的能力;3. 提高学生在团队协作中沟通与表达技术观点的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程问题的探究精神和严谨的科学态度;2. 激发学生对力学学习的兴趣,增强其对工程领域的认识;3. 增强学生的环保意识,认识到工程结构合理设计对资源利用和环境保护的重要性。

课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,结合理论教学,注重培养学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。

学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的力学基础和计算机操作技能,能适应较为复杂的工程软件操作。

教学要求:结合悬臂梁应力分析的理论知识,通过实际操作ANSYS软件,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,达到学以致用的教学目标。

在教学过程中,注重引导学生主动探究,培养学生团队协作精神。

通过课程目标的具体分解,为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 理论知识:- 悬臂梁结构特点及应力分析基本理论;- 有限元分析方法的基本原理;- ANSYS软件在应力分析中的应用。

2. 实践操作:- ANSYS软件的基本操作流程;- 悬臂梁模型的构建和参数设置;- 应力分析过程的实施及结果解读。

3. 教学大纲:- 第一周:悬臂梁结构特点及应力分析基本理论;- 第二周:有限元分析方法的基本原理;- 第三周:ANSYS软件基本操作流程及悬臂梁模型构建;- 第四周:悬臂梁应力分析过程实施及结果解读。

4. 教材章节:- 《ANSYS工程应用教程》第三章:有限元分析方法;- 《ANSYS工程应用教程》第四章:结构静力学分析;- 《材料力学》第四章:梁的弯曲应力。

悬臂梁变形及应力分析

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。

第二个问题的实作范例1——悬臂梁应力分析——操作指导

第二个问题的实作范例1——悬臂梁应力分析——操作指导

第二个问题的实作范例1——悬臂梁受均布压力载荷的弯曲问题1.问题描述与解析解有一个如图0所示的悬臂梁(截面为10mm*10mm的矩形,长度100mm),受均布压力载荷10N/m2。

试求出该悬臂梁的最大应力和最大挠度。

(它的解析解已经解完了,在图0的下面,挠度7.5e-6mm,应力0.003MPa,即3000Pa。

)图0 悬臂梁的问题描述2. 用CATIA中的工程分析模块(即CAE模块)求解该问题的思路1). 启动CATIA,建立一个悬臂梁的3D模型,设置单位,加材料。

(这一步已经做完了。

)2). 然后,进入工程分析模块,加固定约束,加均布载荷,求解,查看结果。

3). 分析两次计算,第一次线性单元的边长为6mm,计算精度很低。

第二次抛物线单元的边长为3mm,CATAI得到的挠度、应力与解析解基本一致。

3 在CATIA求解该问题的操作指导1). 启动CATIA,打开xuanbiliang目录下的xuanbiliang.CATPart文件,在该文件中的几何模型中已经加好了材料(钢)。

2). 进入创成式零件有限元分析模块,如图1。

之后点击“确定”,如图2。

图1图23). 在零件的有限元模块中选择工具条中的按钮,按照如图3所示的方式选择梁的一个端面,点击“确定”,即可完成悬臂约束的施加。

(该约束限制了空间中的6各自由度。

)图34). 选择工具条中的按钮,并选择悬臂梁的上表面,在pressure中输入10N_m2,如图4、图5。

施加了载荷与约束的悬臂梁如图6。

图4图5图65). 在特征树的finite element model.1——nodes and elements 下的上双击,如图7。

弹出如图8的对话框,在size中输入6mm的单元边长,点击确定。

图7 图86). 选择工具条中的按钮,在弹出的对话框中分别点击“确定”、YES,即可自动完成计算,如图9。

如图9 7). 选择工具条中按钮查看受力后的变形形状。

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。

(悬臂梁电测应力)讲义

(悬臂梁电测应力)讲义

2.4静态数字电阻应变仪电阻应变仪是实验应力分析中电测法所必需的测试仪器。

随着科学技术的发展,电阻应变仪已转向多点、高精度、数字化、自动化。

YJ-4501A 静态数字电阻应变仪采用直流电桥、低漂移高精度放大器、大规模集成电路、A/D 转换器及微计算机技术并带有RS-232接口。

具有214位数字显示,测量简便、精度高、准确可靠稳定性好、易于组成测试网络、便于维修等优点。

本机带有12个通道,并可扩展测量通道。

一、工作原理YJ-4501A 静态数字电阻应变仪的基本原理方框如图2-5所示。

应变测量时,欲测试件或构件表面某点的相对变化量Δl /l 即线位移ε,可使阻值为R 的电阻应变片粘贴在试件或构件被测处。

,当试件或构件受外力作用产生变形时,应变片将随之相应的变形,根据金属丝的应变—电阻效应,应变片阻值发生变化,在一定范围内,应变片电阻的相对变化量ΔR/R 与试件或构件的相对变化量成线性关系,即ε=∆=∆k llk R R (2-1) 式中,k 称为应变片的灵敏系数。

由于应变很小,很难直接测得。

但由上式可知,只要测得ΔR ,就可以求得应变ε。

为此,我们通常将电阻应变片(或电阻应变片和精密电阻),组成如图2-6所示的测量电桥。

图中U 0为供桥电压,U i 为电桥输出压,R 1~R 4为电阻应变片(或电阻应变片和精密电阻),根据电桥原理可得()()432132410R R R R R R R R U U i ++-= (2-2) 若在电桥中R 1=R 2=R 3=R 4=R ,则R 1、R 2、R 3、R 4均有相应的电阻增量ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4时,电桥输出电压(忽略高次微量)为)(RR R R R R R R U U i 432104∆+∆-∆-∆=(2-3) 将式(2-1)带入式(2-3),得d i K U K U U ε=ε+ε-ε-ε=44043210)( (2-4)由此可得应变仪的读数d ε为432104ε+ε-ε-ε==εKU U id (2-5)被测量值经测量电桥,通过模拟放大,A/D 转换,由单片机实时控制,完成数据采集的计算处理,显示和传输;通过单片机还实现了半桥,全桥自动选择,测量通道切换等实时控制。

悬臂梁受三角形荷载时的挠度和弯矩公式

悬臂梁受三角形荷载时的挠度和弯矩公式

悬臂梁受三角形荷载时的挠度和弯矩公式一、概述悬臂梁是一种常见的结构工程中使用的梁形式,其受力情况复杂多样。

本文将讨论悬臂梁在受到三角形分布荷载时的挠度和弯矩计算公式,为工程设计和分析提供参考。

二、三角形分布荷载的数学表达1. 三角形分布荷载可用数学函数表达,通常采用线性函数。

其一般形式为:\[ q(x) = kx + b \]式中,q(x)为位置x处的荷载大小,k为斜率,b为截距。

2. 一般情况下,三角形分布荷载的斜率k可表示为:\[ k = \frac{q_b - q_a}{c} \]其中,q_a和q_b分别为荷载作用起始和终止位置的荷载大小,c为荷载作用的距离。

三、悬臂梁受三角形分布荷载的挠度计算1. 悬臂梁在受到三角形分布荷载作用时,其挠度可根据悬臂梁的弯曲方程和边界条件进行计算。

一般情况下,悬臂梁的挠度计算需要考虑均匀荷载的影响,而在受到三角形分布荷载时,需要针对荷载分布进行积分求解。

2. 三角形分布荷载的挠度计算公式可表示为:\[ \delta(x) = \frac{1}{EI} \int_{0}^{x} q(x)(L-x)^2 dx \]式中,δ(x)为位置x处的挠度,E为梁的弹性模量,I为梁的截面惯性矩,L为悬臂梁的长度。

3. 根据上述公式,可以通过对三角形分布荷载进行积分,得到悬臂梁在任意位置的挠度大小。

这为工程设计和分析提供了重要的理论支持。

四、悬臂梁受三角形分布荷载的弯矩计算1. 悬臂梁在受到三角形分布荷载作用时,其弯矩分布可以通过梁的受力分析和力学平衡方程求解。

2. 三角形分布荷载在悬臂梁上的弯矩计算公式可表示为:\[ M(x) = \frac{1}{2} q(x)(L-x)x \]式中,M(x)为位置x处的弯矩大小。

3. 通过对三角形分布荷载进行弯矩计算,可以得到悬臂梁在各个位置上的弯矩大小。

这对于梁的抗弯设计和受力分析具有重要的意义。

五、结论本文对悬臂梁受三角形分布荷载的挠度和弯矩进行了详细的讨论和推导,给出了相应的数学计算公式。

梁的弯曲正应力实验原理

梁的弯曲正应力实验原理

梁的弯曲正应力实验原理梁的弯曲正应力实验原理一、实验介绍在工程结构中,梁是一种常见的构件。

在使用中,由于外界载荷的作用,梁会发生变形。

为了保证结构的安全性和稳定性,需要对梁的弯曲变形进行分析和计算。

而弯曲变形会引起梁内部产生正应力和剪应力。

因此,对于工程结构中的梁来说,了解其内部正应力和剪应力分布情况是非常重要的。

本实验旨在通过对悬臂梁进行弯曲试验,测量不同位置处的弯曲挠度,并计算出相应位置处的正应力值。

通过实验结果可以了解到不同位置处正应力值分布情况,并掌握利用光栅法测量弯曲挠度及其精度控制方法。

二、实验原理1. 悬臂梁模型本实验采用经典材料力学理论中最基本的问题——矩形截面直线材料受单向纯弯曲载荷时产生的内部正应力分布问题作为研究对象。

该问题可以通过建立一个简单模型来描述:假设截面为矩形,梁的长度为L,宽度为b,高度为h,悬臂梁在距离端部x处受到一个弯曲力M,产生弯曲挠度y(x),则在该位置处的正应力σ(x)可以通过以下公式计算:σ(x) = My(x) / I其中I为梁截面的惯性矩。

2. 光栅法测量弯曲挠度光栅法是一种非接触式、高精度、高灵敏度的位移测量方法。

其基本原理是利用光学干涉原理,通过将光栅投射到被测物体表面上,在物体发生位移时,会改变反射光栅的光程差,从而引起干涉条纹的变化。

通过对干涉条纹进行分析处理,可以得到被测物体表面上的位移信息。

在本实验中,采用了一种常见的光栅法——三角形法。

该方法利用三个平行排列的光栅,在被测物体表面上形成三组互相平行且等间距分布的干涉条纹。

当被测物体发生微小位移时,三组干涉条纹会发生相对位移,并形成新的交叉条纹。

通过对新的交叉条纹进行测量,可以得到被测物体表面的位移信息。

3. 弯曲挠度精度控制方法在实验中,为了保证弯曲挠度的精度,需要采取一些措施来控制误差。

其中最常见的方法是采用“四点法”。

该方法利用四个位置处的光栅测量数据,通过对数据进行处理计算出悬臂梁在不同位置处的弯曲挠度。

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

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。

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

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。

三角形悬臂梁应力分析

三角形悬臂梁应力分析

三角形悬臂梁应力分析摘要:在有限元分析软件ANSYS12.0平台上建立三角形悬臂梁的力学模型,添加约束和载荷,计算出应力分布,并与理论计算值相比较。

⒈ 引言目前,ANSYS 软件具有其强大的功能已经被广泛的应用于机械,化工,土木,交通等各个领域。

应用ANSYS 分析,可以大大减少人力物力的投入,而且可靠性高,对于三角形悬臂梁分析其应力和变形情况,分析方法和结论可作为这类设计的参考。

⒉ 计算模型 Ⅰ问题描述【三角形悬臂梁忽略重力作用,∠BAC=α,AB 边上作用均布载荷q ,求应力的解析表达,计算出BC 边上的应力值并与ANSYS 计算值比较,绘出应力曲线图】选取应力函数:Ansys 计算参数值:AB=1000mm ,α=30°,厚度t=20mm2222[()sin cos cos tan ]C r r r ϕθθθθα=∂-+-Ⅱ解析解根据弹塑性平面问题的极坐标解答,利用以下公式推导:222222211111()r r r r r rr r r r r θθϕϕσθϕσϕϕϕτθθθ∂∂=+∂∂∂=∂∂∂∂∂=-=-∂∂∂∂∂以及2222cos sin 2sin cos sin cos 2sin cos x r r y r r θθθθσσθσθτθθσσθσθτθθ=+-=++已知2222[()sin cos cos tan ]C r r r ϕθθθθα=∂-+-, 故有以下式子成立:22222222222[2()2sin cos 2cos tan ][2()2sin cos 2cos tan ][cos 2sin 2tan ][2sin 22cos 2tan ]C r r r r C rC r r r C r r ϕαθθθθαϕαθθθθαϕθθαθϕθθαθ∂=-+-∂∂=-+-∂∂=-++∂∂=-+∂所以,22222222211[2()sin 22cos tan 2cos 2tan ][2()sin 22cos tan ]111()[1cos 2sin 2tan ]r r C r r r C rC r r r r r θθϕϕσαθθθαθαθϕσαθθθαϕϕϕτθθαθθθ∂∂=+=---+∂∂∂==-+-∂∂∂∂∂=-=-=--∂∂∂∂∂因此,222222222224cos sin 2sin cos [2()2sin 2cos 2cos tan 2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ]sin cos 2sin cos [2()2cos sin 2cos 2sin 2tan 2tan sin cos 3tan cos ]x r r y r r C C θθθθσσθσθτθθαθθθθαθθαθθθασσθσθτθθαθθθθθααθθαθ=+-=---+++=++=-+-++- 由边界0()/y y q t σ==-,即当0θ=时,/y q t σ=-;带入y σ的表达式中可得:2(tan )qC t αα=-将C 带入x σ表达式中得:22222222[2()2sin 2cos 2cos tan 2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ][2()2sin 2cos 2cos tan 2(tan )2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ]x C qt σαθθθθαθθαθθθααθθθθαααθθαθθθα=---+++=----+++Ⅲ Ansys 计算问题详细说明:取AB=1000mm ,30α= ,厚度t=20mm ,50/q N mm =-。

悬臂梁的应力测试应变片课程设计

悬臂梁的应力测试应变片课程设计

题目:应变片课程设计悬臂梁的应力测试一、力学篇应变实验课程设计细则 ------------------- 2二、实验器材 ------------------------------------- 3三、实验预想步骤 --------------------------------- 4四、实验操作步 ----------------------------------- 4五、实验数据及分析 ------------------------------- 8六、电阻应变片的选择 ----------------------------- 8七、电阻应变片的粘贴工艺 ------------------------ 18八、实验心得 ------------------------------------ 20前言应变式传感器可以用来检测:位移压力力矩应变温度湿度光强辐射热加速度液体流量等物理参数。

目前是国内外应用量最为广泛的一种传感器,它在世界上占各类传感器80%以上。

本次课程设计根据实验室条件和应变式传感器的特点,从应变片粘贴工艺要求设计机械结构测点布置应变片电源电路应变片补偿电路检测误差分析构建圆筒偏载试验等为题,使学生从简单受力结构分析入手,运用计算机模拟软件确定测点布置,结合动手具体粘贴应变片,对应变片实测数据校准整定;从而完成一个完整的测试工作。

一、任务设计与要求1 应用力学知识(理论力学材料力学),运用软件ansys分析简支梁受力集中区,确定测点布置位置,采用钢板尺作为测试对象,验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性;2 应用力学知识(理论力学材料力学),运用软件ansys分析悬臂梁受力集中区,确定测点布置位置,采用钢板尺作为测试对象,验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性;3 应用力学知识(理论力学材料力学),运用软件ansys分析传动轴受力集中区,确定测点布置位置,采用钢板尺作为测试对象,验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性;以上力学分析,结构分析需回答并完成以下问题:(1)应变片的种类及选取问题;(2)每位学生需要利用AUTOCAD绘制一副应变片的2D图;(3)运用proE或其它软件绘制测试对象3D图;(4)运用力学理论分析其受力情况;(5)将3D图导入ansys分析软件进行仿真分析;(6)并运用应变片粘贴工艺知识,选取相应的粘合剂;(7)完成相应的应变片粘贴过程,并进行粘贴质量检查;(8)导线的连接与固定,并对粘贴后的应变片进行标定;(9)布线和组桥方法,多个应变片误差的计算;(10)根据上述测试过程,针对起重机电机传动选取国内外标准传感器,构建实验,并注明相应的参数选取原因。

三角悬臂支架的受力分析完美版

三角悬臂支架的受力分析完美版

三角悬臂支架的受力分析在建筑工地上,常见塔式起重机吊运器材,器材的重力如何分担在吊索和悬臂上?在我们周围用三角桁架挂物也屡见不鲜,桁架受力又如何分析?下面的实验可以帮助你直接感受到力在被分解方向上的作用效果。

(1)用线的一头系一重物,另一头系在中指上,再用一支铅笔支起重物,笔尖支在手掌上,如图1.16-1所示。

感受中指和手掌的受力方向。

(2)改变铅笔的方向为图1.16-2所示那样,比较两次受力的差别。

用上面的实验方法,你还可以分析活动式羽毛球网架(图1.16-3)或侧向拉线的电线杆的受力分解情况。

想一想,侧向拉线的角度a大些好,还是小些好?不论何时,都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情,这于审慎者可轻而易举做到。

心烦意乱之时,首先要做的就是意识到这一点。

先控制住自己的情绪,下决心不再使之加剧。

有了这种高明的防范,就能很快终止怒气。

要懂得制怒之法,且止息于当止之时:奔跑时停下来最难;狂怒时保持头脑清醒也一样难。

过分激动,不论程度高低,都会影响理智。

一旦对发怒有了这种警醒,就不会使你因怒气而失控,也不会使你损害良好的辨别力。

谨慎地驾驭情绪,就能很好地控制它。

你将是马背上第一个理智的人。

智者最没有耐性,因为学识减少了他们的耐心。

知识渊博的人很难被取悦。

俄庀泰特斯告诉我们,生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。

他认为这是智慧的一半真谛。

容忍愚蠢需要极大的耐心。

有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人,这帮助我们战胜自我。

耐心能带来无可估量的内心平静;而内心平静是世间的福祉。

不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话,就应当独处。

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一种常见的结构应用于工程和机械领域中的重要结构元素。

它通常由一根支撑一端而另一端悬挂的材料构成。

在应用中,悬臂梁常常会承受外部荷载,因此需要对其应力进行计算和分析,以确保结构的安全性。

材料力学是研究材料行为的学科,它是计算悬臂梁应力的基础。

材料力学涉及到应变、应力和杨氏模量等重要参数,可以通过计算获得悬臂梁的应力。

在计算应力时,有几个关键参数需要考虑,例如材料的类型、外部荷载以及悬臂梁的长度和横截面形状。

下面将详细介绍材料力学悬臂梁应力的计算方法。

首先,我们需要确定悬臂梁所使用的材料类型。

不同材料的应力计算方法是不同的。

常见的悬臂梁材料有金属、混凝土和复合材料等。

金属悬臂梁的应力计算可以使用杨氏模量、截面面积和弯矩等参数。

对于混凝土悬臂梁,需要考虑混凝土本身的强度和应力分布等因素。

复合材料因其复杂的结构和特性需要更为精细的计算方法。

其次,我们需要确定悬臂梁所承受的外部荷载。

外部荷载可分为静载和动载两种类型。

静载是常数形式的荷载,例如自重和固定的应用荷载。

动载是随时间变化的荷载,例如风荷载和地震荷载。

对悬臂梁应力计算而言,外部荷载是一个非常重要的参数。

接下来,我们需要考虑悬臂梁的长度和横截面形状。

悬臂梁的长度是确定应力分布的关键。

在应力计算时,我们通常使用悬臂梁的弯曲方程和边界条件来确定应变和应力分布。

悬臂梁的截面形状也会影响应力的分布,不同形状的截面具有不同的刚度和强度特性,在计算中需要予以考虑。

最后,我们可以根据上述参数进行悬臂梁的应力计算。

首先,根据材料的弹性模量和几何形状计算出悬臂梁的刚度。

然后,根据外部荷载和边界条件计算出悬臂梁的弯矩分布。

最后,应用材料力学的基本原理,使用应力=弯矩/截面惯性矩来计算出悬臂梁的应力分布。

总之,在材料力学中,悬臂梁应力的计算是一个重要且复杂的任务。

通过考虑材料的类型、外部荷载、悬臂梁的长度和横截面形状等参数,可以计算出悬臂梁的应力分布。

三角形悬臂梁应力分析备课讲稿

三角形悬臂梁应力分析备课讲稿

三角形悬臂梁应力分析三角形悬臂梁应力分析摘要:在有限元分析软件ANSYS12.0平台上建立三角形悬臂梁的力学模型,添加约束和载荷,计算出应力分布,并与理论计算值相比较。

⒈ 引言目前,ANSYS 软件具有其强大的功能已经被广泛的应用于机械,化工,土木,交通等各个领域。

应用ANSYS 分析,可以大大减少人力物力的投入,而且可靠性高,对于三角形悬臂梁分析其应力和变形情况,分析方法和结论可作为这类设计的参考。

⒉ 计算模型Ⅰ问题描述【三角形悬臂梁忽略重力作用,∠BAC=α,AB 边上作用均布载荷q ,求应力的解析表达,计算出BC 边上的应力值并与ANSYS 计算值比较,绘出应力曲线图】选取应力函数:Ansys 计算参数值:AB=1000mm ,α=30°,厚度t=20mm2222[()sin cos cos tan ]C r r r ϕθθθθα=∂-+-Ⅱ解析解根据弹塑性平面问题的极坐标解答,利用以下公式推导:222222211111()r r r r r rr r r r r θθϕϕσθϕσϕϕϕτθθθ∂∂=+∂∂∂=∂∂∂∂∂=-=-∂∂∂∂∂ 以及2222cos sin 2sin cos sin cos 2sin cos x r r y r r θθθθσσθσθτθθσσθσθτθθ=+-=++已知2222[()sin cos cos tan ]C r r r ϕθθθθα=∂-+-, 故有以下式子成立:22222222222[2()2sin cos 2cos tan ][2()2sin cos 2cos tan ][cos 2sin 2tan ][2sin 22cos 2tan ]C r r r rC r C r r r C r r ϕαθθθθαϕαθθθθαϕθθαθϕθθαθ∂=-+-∂∂=-+-∂∂=-++∂∂=-+∂ 所以,22222222211[2()sin 22cos tan 2cos 2tan ][2()sin 22cos tan ]111()[1cos 2sin 2tan ]r r C r r r C rC r r r r r θθϕϕσαθθθαθαθϕσαθθθαϕϕϕτθθαθθθ∂∂=+=---+∂∂∂==-+-∂∂∂∂∂=-=-=--∂∂∂∂∂ 因此,222222222224cos sin 2sin cos [2()2sin 2cos 2cos tan 2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ]sin cos 2sin cos [2()2cos sin 2cos 2sin 2tan 2tan sin cos 3tan cos ]x r r y r r C C θθθθσσθσθτθθαθθθθαθθαθθθασσθσθτθθαθθθθθααθθαθ=+-=---+++=++=-+-++- 由边界0()/y y q t σ==-,即当0θ=时,/y q t σ=-;带入y σ的表达式中可得:2(tan )q C t αα=- 将C 带入x σ表达式中得:22222222[2()2sin 2cos 2cos tan 2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ][2()2sin 2cos 2cos tan 2(tan )2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ]x C q t σαθθθθαθθαθθθααθθθθαααθθαθθθα=---+++=----+++Ⅲ Ansys 计算问题详细说明:取AB=1000mm ,30α=,厚度t=20mm ,50/q N mm =-。

三角悬臂支架的受力分析研究

三角悬臂支架的受力分析研究

三角悬臂支架地受力分析在建筑工地上,常见塔式起重机吊运器材,器材地重力如何分担在吊索和悬臂上?在我们周围用三角桁架挂物也屡见不鲜,桁架受力又如何分析?下面地实验可以帮助你直接感受到力在被分解方向上地作用效果.(1)用线地一头系一重物,另一头系在中指上,再用一支铅笔支起重物,笔尖支在手掌上,如图1.16-1所示.感受中指和手掌地受力方向.(2)改变铅笔地方向为图1.16-2所示那样,比较两次受力地差别.用上面地实验方法,你还可以分析活动式羽毛球网架(图1.16-3)或侧向拉线地电线杆地受力分解情况.想一想,侧向拉线地角度a大些好,还是小些好?版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.DXDiT。

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悬臂梁三角形荷载弯矩公式

悬臂梁三角形荷载弯矩公式

悬臂梁三角形荷载弯矩公式标题:悬臂梁三角形荷载弯矩公式的应用与分析引言:悬臂梁是一种常见的结构形式,广泛应用于桥梁、建筑和机械工程等领域。

在实际工程中,我们经常面对各种复杂的荷载情况,如三角形荷载。

本文将以人类视角进行叙述,详细探讨悬臂梁三角形荷载弯矩公式的应用与分析,并通过真实案例来加深读者对该公式的理解和运用。

1. 悬臂梁三角形荷载弯矩公式的推导悬臂梁三角形荷载弯矩公式是在假设梁材料均匀、线弹性理论成立的前提下推导出来的。

通过对悬臂梁上的三角形荷载进行力学分析和应力分析,可以得出如下公式:M = (1/6) * P * L其中,M为悬臂梁上的弯矩,P为三角形荷载的最大值,L为悬臂梁的长度。

2. 悬臂梁三角形荷载弯矩公式的应用悬臂梁三角形荷载弯矩公式的应用十分广泛。

在实际工程中,我们可以通过该公式计算出悬臂梁在三角形荷载作用下的最大弯矩,从而评估悬臂梁的强度和变形情况,为结构设计和工程施工提供依据。

3. 悬臂梁三角形荷载弯矩公式的分析悬臂梁三角形荷载弯矩公式的推导基于一些假设和简化,因此在实际应用中需要注意以下几点:该公式适用于悬臂梁上均匀分布的三角形荷载,对于非均匀分布的荷载情况,需要进行适当的修正。

该公式忽略了悬臂梁的自重和其他荷载的影响,因此在实际应用中需要综合考虑其他荷载的作用,以确保结构的安全性。

由于悬臂梁三角形荷载弯矩公式是基于线弹性理论推导出来的,对于非线性材料和大变形情况,需要采用其他方法进行分析。

4. 案例分析:三角形荷载下的桥梁设计为了更好地理解悬臂梁三角形荷载弯矩公式的应用,我们以一座桥梁设计为例进行分析。

该桥梁跨越一条河流,需要承受来自行驶车辆的三角形荷载。

设计师首先根据交通量和车辆类型计算出三角形荷载的最大值P,并测量出桥梁的长度L。

然后,应用悬臂梁三角形荷载弯矩公式,计算出桥梁上的最大弯矩M。

通过与桥梁材料的抗弯强度进行比较,设计师可以评估桥梁的结构安全性,并进行必要的加固设计。

简支T梁悬臂端应力分析与强度评估

简支T梁悬臂端应力分析与强度评估

简支T梁悬臂端应力分析与强度评估悬臂梁是一种常见的结构形式,在工程领域中得到广泛应用。

本文将对简支T梁悬臂端应力进行分析与强度评估,旨在确定该结构在受力过程中的安全性。

首先,我们需要了解简支T梁的结构特点。

简支T梁由一根水平梁和一根竖直梁组成,形状类似于字母"T"。

悬臂端是指竖直梁的顶部,该部分经常承受较大的弯矩和剪力作用。

悬臂端的应力分析和强度评估对于悬臂梁的设计和施工具有重要意义。

应力分析是研究悬臂端受到的内力和应力分布的过程。

在简支T梁中,悬臂端承受的主要内力有弯矩和剪力。

弯矩是梁内力的一种,它会导致梁产生弯曲的力。

剪力是指作用在梁纵截面上的力,垂直于梁的轴线。

弯矩和剪力的大小与载荷、几何形状和支座条件等多个因素有关。

当悬臂端承受的载荷增大时,弯矩和剪力也会随之增大。

同时,悬臂端的几何形状也会影响内力的分布。

通过数学方法和结构力学原理,可以得到悬臂端内力和应力的具体数值。

强度评估是基于悬臂端内力分析的基础上,对结构的安全性进行评估。

强度评估主要考虑悬臂端内力产生的结果,即结构是否足够强固以承受这些内力的影响。

常见的评估指标包括极限弯矩、抗弯承载力和剪力承载力等。

极限弯矩是指悬臂端所能承受的最大弯矩。

当施加的弯矩超过极限弯矩时,悬臂端会发生破坏。

通过对悬臂端区域进行强度计算,可以确定悬臂端的极限弯矩。

抗弯承载力是指悬臂端能够承受的最大弯曲荷载。

根据结构力学理论和建筑规范,可以计算出简支T梁悬臂端的抗弯承载力。

这个参数可以用来评估悬臂端的抗弯能力。

剪力承载力是指悬臂端能够承受的最大剪力。

与抗弯承载力类似,剪力承载力也可以通过结构分析和计算得到。

剪力承载力的评估结果可用于判断悬臂端的抗剪能力。

最后,根据悬臂端应力分析和强度评估的结果,可以对简支T梁的设计进行优化和改进。

如果发现悬臂端的应力较大,可以采取加强措施,如增加材料的厚度、改变材料的类型,或者增加加强筋等。

这样可以提高悬臂端的强度,保证结构的稳定性和安全性。

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三角形悬臂梁应力分析三角形悬臂梁应力分析摘要:在有限元分析软件ANSYS12.0平台上建立三角形悬臂梁的力学模型,添加约束和载荷,计算出应力分布,并与理论计算值相比较。

⒈ 引言目前,ANSYS 软件具有其强大的功能已经被广泛的应用于机械,化工,土木,交通等各个领域。

应用ANSYS 分析,可以大大减少人力物力的投入,而且可靠性高,对于三角形悬臂梁分析其应力和变形情况,分析方法和结论可作为这类设计的参考。

⒉ 计算模型Ⅰ问题描述【三角形悬臂梁忽略重力作用,∠BAC=α,AB 边上作用均布载荷q ,求应力的解析表达,计算出BC 边上的应力值并与ANSYS 计算值比较,绘出应力曲线图】选取应力函数:Ansys 计算参数值:AB=1000mm ,α=30°,厚度t=20mm2222[()sin cos cos tan ]C r r r ϕθθθθα=∂-+-Ⅱ解析解根据弹塑性平面问题的极坐标解答,利用以下公式推导:222222211111()r r r r r rr r r r r θθϕϕσθϕσϕϕϕτθθθ∂∂=+∂∂∂=∂∂∂∂∂=-=-∂∂∂∂∂ 以及2222cos sin 2sin cos sin cos 2sin cos x r r y r r θθθθσσθσθτθθσσθσθτθθ=+-=++已知2222[()sin cos cos tan ]C r r r ϕθθθθα=∂-+-, 故有以下式子成立:22222222222[2()2sin cos 2cos tan ][2()2sin cos 2cos tan ][cos 2sin 2tan ][2sin 22cos 2tan ]C r r r rC r C r r r C r r ϕαθθθθαϕαθθθθαϕθθαθϕθθαθ∂=-+-∂∂=-+-∂∂=-++∂∂=-+∂ 所以,22222222211[2()sin 22cos tan 2cos 2tan ][2()sin 22cos tan ]111()[1cos 2sin 2tan ]r r C r r r C rC r r r r r θθϕϕσαθθθαθαθϕσαθθθαϕϕϕτθθαθθθ∂∂=+=---+∂∂∂==-+-∂∂∂∂∂=-=-=--∂∂∂∂∂ 因此,222222222224cos sin 2sin cos [2()2sin 2cos 2cos tan 2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ]sin cos 2sin cos [2()2cos sin 2cos 2sin 2tan 2tan sin cos 3tan cos ]x r r y r r C C θθθθσσθσθτθθαθθθθαθθαθθθασσθσθτθθαθθθθθααθθαθ=+-=---+++=++=-+-++- 由边界0()/y y q t σ==-,即当0θ=时,/y q t σ=-;带入y σ的表达式中可得:2(tan )q C t αα=- 将C 带入x σ表达式中得:22222222[2()2sin 2cos 2cos tan 2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ][2()2sin 2cos 2cos tan 2(tan )2cos cos 2tan sin 2cos 2sin 2tan ]x C q t σαθθθθαθθαθθθααθθθθαααθθαθθθα=---+++=----+++Ⅲ Ansys 计算问题详细说明:取AB=1000mm ,30α=,厚度t=20mm ,50/q N mm =-。

解题过程:① 前处理,设置材料属性,E=200e3,泊松比0.3μ=,单元类型为solid 20 node 95;建立几何模型,有点生成面,再由面生成体;单元网格划分为三角形。

② 加载求解,加约束,面约束,加载荷,均布载荷50/q N mm =-,并求解。

③ 后处理⒊ 结果分析变形图计算云图等效应力曲线与理论值相比较,利用ANSYS计算的结果很接近于理论值,采用有限元法对悬臂梁进行应力分析具有很高的效率和可靠性。

参考文献S.P. Timoshenko J.N.Goodier,Theory of Elasticity,北京,清华大学出版社,2004.刘相新,孟宪颐,ANSYS基础与应用教程,北京,科学出版社,2006. 王金龙,王清明,王伟章,ANSYS12.0有限元分析与范例解析,机械工业出版社,2010.LOG文件:/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 11:33:07 01/11/2012!*/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,1KEYW,PR_THERM,0KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_ELMAG,0KEYW,MAGNOD,0KEYW,MAGEDG,0KEYW,MAGHFE,0KEYW,MAGELC,0KEYW,PR_MULTI,0KEYW,PR_CFD,0/GO!*/COM,/COM,Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM, Structural!*/PREP7!*ET,1,SOLID95!*!*MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,200e3MPDATA,PRXY,1,,0.3SAVEK,1,0,577,0,K,2,1000,577,0,K,3,1000,0,0,FLST,2,3,3FITEM,2,1FITEM,2,2FITEM,2,3A,P51X!*VOFFST,1,20, ,/VIEW,1,1,1,1/ANG,1/REP,FASTSAVE/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FASTSAVEFLST,2,1,5,ORDE,1 FITEM,2,4!*DA,P51X,ALL,FLST,2,1,5,ORDE,1 FITEM,2,3/GO!*SFA,P51X,1,PRES,50 SAVEESIZE,0,20, MSHAPE,1,3D MSHKEY,0!*CM,_Y,VOLU VSEL, , , , 1 CM,_Y1,VOLU CHKMSH,'VOLU' CMSEL,S,_Y!*VMESH,_Y1!*CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2!*FINISH/SOL/STATUS,SOLU SOLVE/VIEW,1,,,1/ANG,1/REP,FAST/VIEW,1,1,1,1/ANG,1/REP,FAST/VIEW,1,,,1/ANG,1/REP,FASTFINISH/POST1INRES,ALLFILE,!*PLDI,1,ANMODE,10,1, ,0/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FASTSET,LISTPLDISP,1PLDISP,2PLDISP,1PLDISP,2!*/EFACET,1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0!*PLESOL, S,EQV, 0,1.0 SET,LIST,2PRITERPRERR!*NSORT,U,X,0,0, ,0!*!*NSORT,U,X,0,0, ,0!*NSORT,U,Y,0,0, ,0!*!*NSORT,U,Z,0,0, ,0!*!*!*PRNSOL,S,COMP!*PRNSOL,S,PRIN!*AVPRIN,0,0,ETABLE, ,S,X!*!*PRETAB,SX!*PLETAB,SX,AVG/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FASTSET,LIST,2PLDISP,1PLDISP,1FLST,2,42,1FITEM,2,2FITEM,2,1799FITEM,2,46FITEM,2,48FITEM,2,50FITEM,2,52FITEM,2,528FITEM,2,54 FITEM,2,55 FITEM,2,56 FITEM,2,58 FITEM,2,60 FITEM,2,61 FITEM,2,62 FITEM,2,63 FITEM,2,64 FITEM,2,66 FITEM,2,543 FITEM,2,67 FITEM,2,68 FITEM,2,70 FITEM,2,71 FITEM,2,73 FITEM,2,74 FITEM,2,75 FITEM,2,76 FITEM,2,78 FITEM,2,1759 FITEM,2,1962 FITEM,2,1713 FITEM,2,542 FITEM,2,527 FITEM,2,526 FITEM,2,51 FITEM,2,53 FITEM,2,57 FITEM,2,59 FITEM,2,69 FITEM,2,77 FITEM,2,1829 FITEM,2,45 FITEM,2,49!*PATH,1,42,30,20, PPATH,P51X,1 PATH,STAT!*/PBC,PATH,1/REPLOT/PBC,PATH,0!*PLSECT,S,EQV, ,1/DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FASTPRSECT,1,1PRSECT,1,1PCALC,ADD, , , ,1,1, , PCALC,ADD, , , ,1,1, , PCALC,EXP,1, , ,1,0,/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FASTFINISH! /EXIT,MODEL。

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