基于ANSYS的懸臂梁靜力分析

本文主要介紹如何運用ANSYS求解懸臂梁的撓度和轉角,命令流附后。

懸臂梁示意圖如下,長度L= 5m,彈性模量G=2.1E11Pa,泊松比μ=0.3,截面尺寸0.5m×0.5m,截面慣性矩I=2.1E-3m4, 集中力F=105N,求解端面處的撓度和轉角。

基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖1

采用BEAM3梁單元建立懸臂梁的有限元模型如下圖。

基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖2

對懸臂梁進行靜力分析,得到端面處的撓度(左圖)和轉角(右圖)如下,撓度ωB=0.009448m,轉角θB=0.002834rad。

基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖3基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖4

公式驗證:

撓度:基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖5基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖6

轉角:基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖7基于ANSYS的懸臂梁靜力分析的圖8

由懸臂梁在端面處撓度和轉角的計算公式可知,有限元分析的結果正確。

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