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NX_NASTRAN_梁單元應力.pdf

2017-04-09 評論:1 下載:66
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Nastran梁的彎曲應力分析,將理論計算、3D實體單元、1D梁單元的分析結果進行對比。有助于理解梁的平面彎曲理論、剪切中心、CBEAM單元截面方向/應力恢復點/端點偏移/內力、PBEAM屬性等。



節選段落一:
NX NASTRAN 梁單元 CBEAM 應力
一、測試模型
3D數據
截面屬性
梁單元 PBEAM屬性中的應力恢復點 C、D、E、F的位置如上圖。


節選段落二:
原因:載荷與剪切中心偏離,梁不僅有彎曲變形,還有扭轉變形。
理論計算只考慮了彎矩,沒有考慮扭矩。
修改載荷位置,使其通過梁截面的剪切中心,重新進行驗證。
與理論計算結果對比:
位移差異:(0.69-0.68)/0.68=1.5%
應力差異:(21-20.3)/20.3=3.4%
兩者結果一致。
四、1d梁單元 PBEAM有限元分析
對特征線劃分
1d網格
默認剪切中心
與特征線對齊
工況 1
顯示橫截面應力結果:
應力恢復點 C的應力
應力恢復點 E 的應力
工況 2
顯示橫截面應力結果:
以上兩種工況,CBEAM梁單元的仿真結果都與理論計算相符。


節選段落三:
邊界條件(彎扭組合工況):
載荷施加于梁上平面末端中心處,-y方向。從位移結果來看,加載端除了有 y
方向的位移,還有 x 方向的位移,最大位移 0.96mm 與 3d 單元的仿真結果
1.05mm比較接近。
顯示橫截面的應力,并設置倒角因子 0.5。
應力恢復點的應力 20.2MPa,仍然與載荷加在剪切中心的結果相同,說明扭轉
應力無法輸出。
四個應力恢復點中的最大值
在 NX NASTRAN 單元庫參考中,關于 CBEAM單元的應力恢復,有如下說明。
本案例的節點扭矩結果如下,梁受到的扭矩為 36.05Nm。
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