联系我们:186 6505 3298 

公众号二维码
新浪微博二维码
百家号二维码
仿真技术
仿真技术

Hyperworks案例——对Rod单元施加一个拉力

来源: | 作者:ALTAIR | 发布时间 :2023-09-05 | 349 次浏览: | 分享到:

利用Hyperworks对Rod单元施加一个拉力

HyperWorks 

 

E= 2.1 * e5 N/mm2, u = 0.30(钢)

 

解析结果:

应力 = F/A = 100,000/(3.14*25*25) = 50.95 N/mm2

位移 = FL / AE = 100,000*500 / (3.14*25*25*2.1E05) = 0.12 mm

怎么使用软件求解:下面是所有商业软件要求的基本步骤。但是对于不同的软件,步骤的顺序和输入文件的格式可能会有所不同。

 

步骤1 梁截面

l定义圆形截面(直径50 mm)

步骤2 划分网格

l创建节点

l手工输入节点坐标(0,0,0),(500,0,0)

l点击上述2个节点创建Rod单元(指定圆形截面)

l创建材料并赋予给这个单元

步骤3 边界条件

l指定分析类型(线性静态分析)

l沿X方向施加集中力 = 100,000 N

l施加约束 = 约束x位移

步骤4 求解

l创建求解集/工况

l求解

步骤5 后处理

l显示位移和应力结果

l播放变形动画

l比较解析结果和软件求解结果

l软件内部是怎么求解这个问题的?

 

HyperWorks 

 

uj = 0.12 mm ε = uj / L = 0.12/500 = 0.00024638

σ = E *ε = 2.068 E05 * 0.00024638 = 50.9 N/mm2

 

HyperworksRod单元不能承载剪力

 

HyperWorks 

 

所有步骤都与练习1一样,除了把力施加在y轴方向。比较有限元结果和手工计算结果。有限元结果是位很大,应力为零。这是因为rod单元没有能够承载垂直力的自由度(即保持系统平衡)。

 

ROD单元 

 

你觉得承载垂直力需要哪些自由度?

 

 

 

为了承载垂直力(ΣFy = 0 且 ΣMz = 0),我们需要一个支持Y轴移动和Z轴转动的单元。

Beam和Bar单元支持这些自由度,如果你使用一个beam单元或者bar单元重做一次这个练习,你将会得到正确的结果。

 

实际情况中,几乎不会只使用一个单元做分析。通常是很多单元组合使用。

当模型中包含了很多单元时,软件会把各个单元的刚度矩阵组合到一起。组合的刚度矩阵的阶数等于模型的总自由度。

 

HyperWorks教程可以帮助大家熟悉HyperWorks的操作使用技巧,欢迎大家咨询HyperWorks培训、HyperWorks下载、HyperWorks试用

软件教程
更多
建模与可视化
建模和可视化
近期发布文章
更多
设计、制造和专业解决方案
设计、制造和专业解决方案
云和HPC解决方案
云和HPC解决方案
数据分析及物联网解决方案
数据分析及物联网解决方案​
免费试用申请
助力企业数智化转型,打造仿真新业态!