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Comosl经典力学建模

21天前浏览866
经典力学建模在航空航天、机械工程等领域具有重要意义,传统解析法受限于复杂几何与边界条件。Comsol基于有限元分析,集成多场模块实现结构响应精确预测。本文以斜面物体力学建模为例,求解物体的位移和力学特性。模型可作为基础物理教学案例,直观展示静力学平衡、牛顿运动定律等原理。  


投稿电子F430 
编辑小苏
  审核|赵佳乐
图|由软件截图提供

经典力学

经典力学以牛顿运动定律为核心,研究宏观物体低速运动规律,是物理学与工程科学的基础。其理论体系涵盖静力学、动力学和运动学,通过微分方程描述力与运动的关系。在航空航天、机械设计等领域,经典力学与有限元分析(如 Comsol)结合,可实现复杂结构的应力分布预测、振动特性分析及多物理场耦合仿真,为工程优化提供理论支撑。

案例演示

问题提出:斜面上放置一个小物体,物体以0.05m/s的速度沿x和y方向运动,斜面阻力为1N/m^2,求解物体运动10s后物体与斜面的受力分布,物体的位移分布。      
物理建模:斜面上方放置小物体,物体和斜面施加重力,斜面底部设置固定约束条件,物体x和y方向设置0.05m/s的速度,斜面和物体接触面设置阻力,具体几何模型和边界条件如下所示。
图1. 物理模型
图2. 边界条件
网格划分:采用物理场常规网格划分模型,如下所示。
图3. 网格分布
计算结果:物体运动10s后物体与斜面的受力分布,物体的位移分布如下所示。
图4. 应力分布
图5. 应变分布
图6. 位移分布


来源:Comsol有限元模拟
Comsol静力学振动航空航天电子理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-04-09
最近编辑:21天前
comsol学习课堂
硕士 | 仿真工程师,... Comsol工程师,研究方向多物理场
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