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算例分享:梁端部End Release的应用

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本文摘要(由AI生成):

本文介绍了一个在Workbench环境中模拟电器产品微型支架主梁和次梁间铰链联接的计算例题。通过End Release释放主梁端点转角自由度,模拟铰链联接,并在DM中创建几何模型、导入Mechanical组件并划分网格。施加固定支撑、载荷和End Release后,进行结构计算。结果显示,主梁中间位置最大变形约为0.004mm,左端点可绕梁旋转,验证了End Release设置的正确性。


本节给出一个在Workbench环境中包含梁端点转角自由度释放(End Release)的计算例题。

        1.问题描述

某电器产品微型支架的主梁和次梁之间采用铰链联接,如图所示。主梁受到均布载荷作用,通过End Release控制铰链自由度,计算结构的受力和变形。

2.建模计算过程

在DM中创建line body几何模型,草图尺寸及截面尺寸见下图。

几何模型导入Mechanical组件,设置网格划分尺寸,如下图所示。

选择Mesh分支,在其右键菜单中选择Generate Mesh,选择View>Thick Shells and Beams菜单,划分后的网格模型如下图所示。

按照如下步骤添加End Release。

a.选择根目录Model(B4),单击鼠标右键,选择Insert>Connections,在树状图中添加Connections分支。

b.选择Tree Outline中的Connections分支,单击鼠标右键,选择Insert>End Release。

c.选择Tree Outline中的End Release,在Details of End Release中将Edge Geometry设置为主梁并单击Apply,将Vertex Geometry选择为主梁的左端点并单击Apply,将端点的三个旋转自由度设置成Free,其余保持默认设置不变,如下图所示。

按照如下步骤施加约束。

a. 选择Structural Static(B5)分支,在图形区域右键菜单,选择Insert>Fixed Support,插入Fixed Support分支。

b. 在Fixed Support分支的Details View中,点Geometry属性,在工具面板的选择过滤栏中按下选择点按钮,按住CTRL键用鼠标选取梁三个端点,然后在Geometry属性中点Apply按钮完成施加约束。

按照如下步骤施加梁上荷载。

a. 选择Structural Static(B5)分支,右键选择>Insert>Force,在模型树中加入一个Force分支。

b. 在Force分支的的Details View中,点Geometry属性,用鼠标选取主梁,然后在Geometry属性中选择Apply按钮。

c. 设置Define By为Components,将Z方向的载荷值大小设为-100N,如图所示。

选择Static Structural(B5),查看全部施加的载荷及约束如下图所示。


按下工具栏上的Solve按钮进行结构计算。

3.结果查看

按照如下步骤进行操作。

第1步:选择要查看的结果

选择Solution(B6)分支,在其右键菜单中选择Insert>Deformation>Total,在Solution分支下添加一个Total Deformation分支。

第2步:评估待查看的结果项目

按下工具栏上的Solve按钮,评估上述加入的结果项目。

第3步:查看结果

选择变形结果分支Total Deformation。调整视图沿着-Y轴垂直于次梁方向,观察结构的总体变形如下图所示。

上图中,结构最大变形约为0.004mm,位于主梁中间位置,由于释放了主梁在与次梁相交的端点处旋转自由度,因此图中主梁的左端点可绕此梁旋转,这个变形显示结果表明End Release设置的正确性。



Design ModelerMechanicalWorkbench
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首次发布时间:2019-03-30
最近编辑:3月前
尚晓江
博士 | 博士 技术专家 海内存知己,天涯若比邻
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