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MECHANICA计算悬臂梁受力后产生的挠度教程

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MECHANICA计算悬臂梁受力后产生的挠度教程

版主 首先声明,本人初学分析。

用个简单例子来看一下MECHANICA在计算挠度时与手工算法有多大的差别。

计算一悬臂梁受力后自由端的挠度

水平悬臂梁长度1000mm,截面10mmx10mm,一端固定,自由端受向上的20N,计算端部挠度(模型省略)

1)手工计算

杨氏模量 与PROE 中FE40一致,取126174N/mm2

截面极惯性矩I:d*d^3/12=833.33mm^4

端部挠度公式:Y=PL^3/(3EI)=20*10^9/3/126174/830=63.40mm

2)MECHANICA计算

应用程序>MECHANICA

设定约束

MODEL>CONSTRAINT>NEW>SURFACE 选择梁的一端。如图端部已限制六个自由度

积极参与+5by鱼小虾

设定载荷

设定材料

MODEL>MATERIALS 在材料库中选择FE40,>>>,选择右侧模型材料清单中的FE40,EDIT查看材料特性:可以看见FE40的泊松比已预设为0.25,杨氏模量已预设为126174N/mm2,ASSIGN>MODEL,选择模型,将材料赋于模型,ANALYSES/STUDIES>START RUN

STUDY STATUS 中的计算结果MAX_DISP_Y即为Y方向挠度62.988

......

Measures:

max_beam_bending: 0.000000e+00

max_beam_tensile: 0.000000e+00

max_beam_torsion: 0.000000e+00

max_beam_total: 0.000000e+00

max_disp_mag: 6.301795e+01

max_disp_x: 3.586717e-03

max_disp_y: 6.298895e+01

max_disp_z: -2.855637e+00

max_prin_mag: -1.367307e+02

max_rot_mag: 0.000000e+00

max_rot_x: 0.000000e+00

max_rot_y: 0.000000e+00

max_rot_z: 0.000000e+00

max_stress_prin: 1.336835e+02

max_stress_vm: 1.208697e+02

max_stress_xx: -4.803162e+01

max_stress_xy: 8.678658e+00

max_stress_xz: -1.299264e+01

max_stress_yy: -4.804984e+01

max_stress_yz: -8.408328e+00

max_stress_zz: -1.366642e+02

min_stress_prin: -1.367307e+02

strain_energy: 6.279311e+02

最后还可图形表示挠度

RESULT

QUANTITY选DISPLACEMENT、COMPONENT Y

DISPLAY OPTIONS勾选DEFORMED、TRANSPARENT OVERLAY

结果基本一致 PROE:6.2989E+1mm

公式计算:63.40mm

本想在题目前加上“菜鸟”二字的

没想到没加上去,惭愧的很:rose

超级斑竹

这种小问题都被怀疑那这个mechanica就完蛋了!我算的肯定比你更快更准 ,是用理想化的BEAM算出来的。

版主:终于算出来了。

用了不同的方法,可能这个比较好,建立BEAM.PRT,PNT0,PNT1相距1000mm,(模拟悬臂梁的起始终止点)

IDEALZATIONS

应用程序>MECHANICA>STRUCTURE>IDEALZATIONS>BEAM 如图设置,并将SECTION选择为10mmx10mm

设置约束,CONSTRAINTS>POINT>NEW PNT0 FIXED

设置载荷,LOADS>POINT>NEW PNT1 20N y方向

analyses/studies> new static 如图设置

分析结果:

Measures:

max_beam_bending: 1.200000e+02

max_beam_tensile: 0.000000e+00

max_beam_torsion: 0.000000e+00

max_beam_total: 1.200000e+02

max_disp_mag: 6.340926e+01

max_disp_x: 0.000000e+00

max_disp_y: 6.340926e+01

max_disp_z: 0.000000e+00

max_prin_mag: 1.200000e+02

max_rot_mag: 9.510676e-02

max_rot_x: 0.000000e+00

max_rot_y: 0.000000e+00

max_rot_z: 9.510676e-02

max_stress_prin: 1.200000e+02

max_stress_vm: 1.200000e+02

max_stress_xx: 0.000000e+00

max_stress_xy: 0.000000e+00

max_stress_xz: 0.000000e+00

max_stress_yy: 0.000000e+00

max_stress_yz: 0.000000e+00

max_stress_zz: 0.000000e+00

min_stress_prin: -1.200000e+02

strain_energy: 6.340926e+02

图形表示

structure>results>insert>insert result window

quantity:displacement

考虑重力也可以

复合载荷

LOADSET1是20N

LOADSET2是重力

结果:

Load Set: LoadSet1

......

max_disp_mag: 6.340926e+01

......

Load Set: LoadSet2

......

max_disp_mag: 8.387563e+00

max_disp_y: -8.387563e+00

问:Measures:

Name Value Convergence

-------------- ------------- -----------

max_beam_bending: 1.200000e+02 0.0%

max_beam_tensile: 0.000000e+00 0.0%

max_beam_torsion: 0.000000e+00 0.0%

max_beam_total: 1.200000e+02 0.0%

max_disp_mag: 6.340926e-02 0.0%

max_disp_x: 0.000000e+00 0.0%

max_disp_y: 6.340926e-02 0.0%

max_disp_z: 0.000000e+00 0.0%

max_prin_mag: 1.200000e+02 0.0%

max_rot_mag: 9.510676e-05 0.0%

max_rot_x: 0.000000e+00 0.0%

max_rot_y: 0.000000e+00 0.0%

max_rot_z: 9.510676e-05 0.0%

max_stress_prin: 1.200000e+02 0.0%

max_stress_vm: 1.200000e+02 0.0%

max_stress_xx: 0.000000e+00 0.0%

max_stress_xy: 0.000000e+00 0.0%

max_stress_xz: 0.000000e+00 0.0%

max_stress_yy: 0.000000e+00 0.0%

max_stress_yz: 0.000000e+00 0.0%

max_stress_zz: 0.000000e+00 0.0%

min_stress_prin: -1.200000e+02 0.0%

strain_energy: 6.340926e-01 0.0%

Analysis "Analysis1" Completed (21:48:38)

我的分析结果,仅为1/1000,是单位有误吗?

Principal System of Units: Custom

Length: mm

Mass: kg

Time: sec

Temperature: C

答:是单位不一样

length:mm

mass:ton

time:sec

temp:c

问:请问版主,如果已知挠度,悬壁梁受力,如何用proe计算这个力呢?

答:如果不是大变形计算的话,载荷和产生的变形是呈定比的。

比如100N产生的某点变形为1mm,如果不考虑弹性极限和大变形的情况下。产生2mm所需的力就是200mm。

另外还有一种方法是可结合优化分析找出特定变形对应的载荷


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