静态分析求解钢管弯曲问题

下面将使用线性静态分析求解该问题，假定载荷加载得十分缓慢，所有惯性和阻力效应都可以忽略。

图1-1 弯管

操作步骤

步骤1 打开零件

打开文件夹Lesson01\Case Study下的文件“pipe”。查看这个模型，发现在模型的竖直部分有一个橙色的小圆面，创建这个曲面是为了在此位置加载横向载荷。

步骤2 定义静态算例

创建一个名为“Static”的【静应力分析】算例。

步骤3 排除实体

在零件目录下，对三个实体选择【不包括在分析中】，如图1-2所示。

图1-2 排除实体

步骤4 定义壳体

对五个曲面进行【编辑定义】，指定【厚】壳的类型，并在【抽壳厚度】中输入数值4mm。壳体的材料与SOLIDWORKS模型保持一致，验证应用的材料为【普通碳钢】，并查看材料的属性。

步骤5 定义力

在弯管的橙色表面定义一个450N的【力】，【选定的方向】选择Right基准面，如图1_-3所示。

步骤6 定义约束

对弯管底部外边界应用一个【固定几何体】夹具，如图1-4所示。

(www.xing528.com)

图1-3 定义力

图1-4 定义约束

Static算例到此已经设定完毕，请再次检查力是从X方向作用于面上的，算例中的所有特征都已正确设定。

步骤7 划分网格

采用默认设置生成【高】品质的网格，使用【标准网格】进行划分。

步骤8 运行算例

步骤9 应力结果

图解显示模型中的von Mises应力，如图1-5所示。

图1-5 应力结果

注意，模型中的最大应力远远小于普通碳钢的屈服强度。

步骤10 位移结果

图解显示位移结果，可以看出相对于模型的尺寸而言，位移是小的，如图1-6所示。

弯管顶部的最大位移为1.84mm。

图1-6 位移结果