使用WELSIM進行裝配體的反作用力分析
在結構力學分析中,除了常規的位移,應力,應變結果。我們也常會關心結構在固定端的反作用力。了解了固定端的反作用力,對于工程中的固定件的選擇起著非常重要的作用。結構中常見的反作用類型有,反作用力,和反作用力矩。
今天我們就使用工程仿真軟件WELSIM來對裝配體進行反作用力的分析。一個柱狀結構兩端固定,中間部分兩個不同位置承受著集中力。問題描述如下圖:

為了更好的模擬工況并檢驗數值的正確性,下面給出一個具體的結構尺寸,受力大小,和材料屬性:
材料屬性 |
幾何屬性 |
受力情況 |
彈性模量E = 2e11 |
h = 10 |
F1 = 2000 |
密度 rho = 7850 |
a = 3 |
F2 = 1000 |
泊松比 v = 0.3 |
b = 3 |
下面打開仿真軟件WELSIM,設置材料參數,建立幾何模型。由于這個結構是由3個子結構裝配而成的,我們這里還要設置2個面接觸對,讓三個物體鏈接在一起。
.webp.jpg)
建立的有3個圓柱體組成的裝配體
設置邊界條件,分別是兩個頂端和底部的全固定約束,中間兩個集中力。如圖:
.webp (1).jpg)
設置完畢接觸對與邊界條件
調整網格劃分參數,為了得到較為精確的反作用力,這里網格密度劃分的比較高。劃分完畢的網格共有190,595個節點,128,189個四面體單元。
.webp (2).jpg)
190,595個節點,128,189個四面體單元
點擊求解按鈕,很快就完成計算了。接下來分別加入變形,應力,和反作用力,來查看結果。
.webp (3).jpg)
底部Z方向反作用力為1202
.webp (4).jpg)
頂端Z方向反作用力為1810
.webp (5).jpg)
Z方向的變形,最大值為-9.5E-9,負號表示Z反方向
.webp (6).jpg)
Von_Mise應力值,最大值為1.164E3
接下來我們來對比反作用力結果,計算結果還是非常接近理論值的。
結果 |
理論值 |
計算值 |
誤差(%) |
頂端Z方向反作用力 |
1800 |
1810 |
0.556 |
底部Z方向反作用力 |
1200 |
1202 |
0.167 |
這個算例也保存在了WELSIM軟件的安裝目錄中,用戶可以直接打開名為VM_WELSIM_001B.wsdb的文件來進行計算,并驗證。
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP




















