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本文所采用的懸臂梁模型示意圖如下： 懸臂梁尺寸為L=1m，W=0.1m，厚度D=0.01m。彈性模量E=210Gpa，泊松比μ=0.3，密度為7850kg/m3。懸臂梁端部豎直受力為10N。 本例所用的HyperWorks版本為2022，在某些界面上有所不同，但是基本上不影響分析設置。 在Optistruct中用直接法進行瞬態分析的步驟如下： 1.

懸臂梁模態分析：作業5 1、 問題的提出 建立如圖1所示三維立體模型，并利用有限元軟件ANSYS對不同材料的懸臂梁進行模態分析。計算要求：底座下表面全約束，計算前五階自振頻率和振動模態，并且選用三種不同的網格密度，比較對模態和頻率的影響。

1.問題描述當一個懸臂梁在受到端部力的作用時候，懸臂梁彎曲，去除作用力之后，懸臂梁會自己產生上下的振動，如何描述這個現象，考慮短時間的振動效果2.問題分析首先單獨懸臂梁的分析通過隱式算法瞬態分析transient structural肯定可以分析得到準確的結果，本次主要考察模型如果存在復雜碰撞等情況，那么必須采用顯示算法lsdyna，這個軟件中中如何來計算初始變形。

（二） 加塑性屈服極限后的懸臂梁1.上圖為加上塑性屈服曲線后的應力圖（其余設置完全一樣），變形效果一樣，應力應變數據見下：表示達到359MPA附近應力才可以發生塑性變形，以上最大應力為126MPA，所以不會發生明顯增大的塑性變形，與沒有加塑性應力應變曲線結果是一樣的2.

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圖7 分析結果位移圖 圖8 應力-單元分析圖 7 模型的進一步優化通過以上分析，雖然結構滿足設計和使用要求，可對底座結構進一步優化：在應力集中方面，對與中部懸臂梁上部相應部分繼續增加角度過度，將集中的應力進一步分散，避免應力的堆積；同樣對中部懸臂梁下部增加過度，連接主梁和懸臂梁根部，通過加大上下過度部分同樣可以減少鑄造過程中內應力的堆積，減少因鑄造工藝造成的產品缺陷

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關鍵詞：懸臂;擠壓模;有限元;HyperWorks;0 引 言鋁型材擠壓生產是在高溫、高壓的環境中進行，因而很難預測其生產過程中存在的不足，繼而很難對后面的設計進行優化。在鋁型材擠壓生產過程中，有一個非常復雜的變形過程，包含有彈塑性、剛塑性、黏塑性等綜合復雜變形過程；鋁型材擠壓模具是既具有強度模具的特性又具有穩定流速場模具要求的雙重身份的統一體。

</p><p>本案例建立了一叉型懸臂梁結構模型，并基于COMSOL軟件的流-固耦合方法模擬了叉型懸臂梁渦街振動過程，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202302/4ba065906b50463db1641ac8652bb607.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center

此時主界面中的項目管理區中顯示的分析項目均已完成，如圖1-54所示。（2）在Workbench主界面中單擊常用工具欄中的（保存）按鈕，保存包含有分析結果的文件。（3）單擊右上角的（關閉）按鈕，退出Workbench主界面，完成項目分析。圖1-53 總變形分析云圖 圖1-54 項目管理區中的分析項目

2.3塑性鉸本例框架梁使用了塑性鉸（彎矩鉸）。塑性鉸的定義主要包括：骨架曲線、可接受準則、滯回模型。ETABS內置了ASCE 41-13和ASCE 41-17兩本規范，可以根據截面信息自動生成相應的塑性鉸。本例的梁鉸即自動鉸，相關數據自動生成。Perform-3D的塑性鉸有多種類型，本例使用彎矩-轉角鉸，輸入的數據與ETABS一致。