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1.問題描述當(dāng)一個(gè)懸臂梁在受到端部力的作用時(shí)候，懸臂梁彎曲，去除作用力之后，懸臂梁會(huì)自己產(chǎn)生上下的振動(dòng)，如何描述這個(gè)現(xiàn)象，考慮短時(shí)間的振動(dòng)效果2.問題分析首先單獨(dú)懸臂梁的分析通過隱式算法瞬態(tài)分析transient structural肯定可以分析得到準(zhǔn)確的結(jié)果，本次主要考察模型如果存在復(fù)雜碰撞等情況，那么必須采用顯示算法lsdyna，這個(gè)軟件中中如何來計(jì)算初始變形。

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(shè)置。 在Optistruct中用直接法進(jìn)行瞬態(tài)分析的步驟如下： 1.

懸臂梁模態(tài)分析：作業(yè)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(duì)不同材料的懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析。計(jì)算要求：底座下表面全約束，計(jì)算前五階自振頻率和振動(dòng)模態(tài)，并且選用三種不同的網(wǎng)格密度，比較對(duì)模態(tài)和頻率的影響。

圖7 分析結(jié)果位移圖 圖8 應(yīng)力-單元分析圖 7 模型的進(jìn)一步優(yōu)化通過以上分析，雖然結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)和使用要求，可對(duì)底座結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化：在應(yīng)力集中方面，對(duì)與中部懸臂梁上部相應(yīng)部分繼續(xù)增加角度過度，將集中的應(yīng)力進(jìn)一步分散，避免應(yīng)力的堆積；同樣對(duì)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(nèi)應(yīng)力的堆積，減少因鑄造工藝造成的產(chǎn)品缺陷

</p><p>本案例建立了一叉型懸臂梁結(jié)構(gòu)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(dòng)過程，模擬結(jié)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(shí)主界面中的項(xiàng)目管理區(qū)中顯示的分析項(xiàng)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(jié)果的文件。（3）單擊右上角的（關(guān)閉）按鈕，退出Workbench主界面，完成項(xiàng)目分析。圖1-53 總變形分析云圖 圖1-54 項(xiàng)目管理區(qū)中的分析項(xiàng)目

本文的案例主要以受均布荷載和集中荷載的變截面懸臂梁為研究對(duì)象，通過matlab編制四節(jié)點(diǎn)和八節(jié)點(diǎn)四邊形單元有限元程序來對(duì)懸臂梁進(jìn)行受力分析，提供對(duì)應(yīng)有限元基本理論講解的同時(shí)展示相應(yīng)代碼的實(shí)現(xiàn)技巧。

image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/msimage/202304/b179578ccf3b22c583be6727facfee4c.png"></p> <p style="text-indent:24.0pt;white-space:pre-wrap;">對(duì)懸臂梁進(jìn)行靜力分析

圖1 懸臂梁受集中荷載的應(yīng)力云圖一個(gè)完整的有限元程序基本組成部分包括前處理模塊、分析主程序模塊和后處理模塊。在前處理模塊中，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)輸入、單元節(jié)點(diǎn)編號(hào)、網(wǎng)絡(luò)劃分以及邊界條件輸入等工作；在分析主程序模塊中，求解整體剛度方程；在后處理模塊中，實(shí)現(xiàn)結(jié)果顯示、數(shù)據(jù)輸出等工作。

為了和傳統(tǒng)大家想象中的懸臂梁一致，將上述例子的邊界設(shè)在左端，力設(shè)在右端。

FEMTransfer軟件在航空航天、船舶與海洋工程、海上風(fēng)電等專業(yè)有著重要作用，這些行業(yè)進(jìn)行CAE仿真分析時(shí)對(duì)梁單元具有非常苛刻的要求，要求梁單元必須具有精準(zhǔn)的朝向和偏移量。市面上的全部有限元模型轉(zhuǎn)換軟件都無法做到準(zhǔn)確地保證梁單元的朝向和偏移量，只有本軟件專注于該方向，而且我公司技術(shù)人員自己也常年使用，通過該軟件可以同時(shí)將多款CAE仿真分析軟件的優(yōu)勢(shì)都融合到一起，極大地提高工作效率。

（一） 懸臂梁 模擬問題：懸臂梁長1000mm，左端固定，右邊端部加集中力100N，實(shí)心梁直徑20mm，求右端部最大撓度？（I===）材料力學(xué)公式求：V===20.22mm.ABAQUS 模擬求：V=20.21mm，詳細(xì)見下圖ABAQUS 軟件設(shè)置及其具體過程如下：步驟①：建立Part，可選擇二維平面或三維平面，可變形，線。

為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)MFC是理想的粘貼在梁上，則MFC與懸臂薄板之間的應(yīng)力傳遞是連續(xù)的、無損耗的。考慮到梁結(jié)構(gòu)沿長度方向的應(yīng)變?chǔ)舲遠(yuǎn)大于沿寬度方向的應(yīng)變?chǔ)舩，下面的分析過程忽略了應(yīng)變?chǔ)舩的影響。