在学习workbench的时候突然想到能不能求解材料力学中梁受力的问题,今天就给大家介绍一下如何利用workbench输出剪力图和弯矩图。
1:问题
如图所示:一简支梁受集度为 q=100kN/m 的均布载荷作用,试作出梁的剪力图和弯矩图。
2:workbench建模
首先打开workbench,选择
Static Structural
,在这里我们使用 DesignModeler 来进行建模:
对于梁结构,我们通过概念建模的方式进行绘制。通过观察梁的结构,我们可以绘制三个线段,长度分别为 H1=0.2m、H2=1.6m、H3=0.2m
完成后单击 Concept,选择 Lines From Sketchs:
选择刚刚绘制的草图,点击Apply,然后点击Generate,生成 Line Body:
生成 Line Body 之后,我们要给该线体赋予截面,由于剪力图和弯矩图并不受截面的影响,所以选择哪一个截面都可以,在这里我们选择圆型截面。同样点击Concep,选择 Cross Section 中的Circular,建立圆截面,半径为0.01m;然后在 Line Body 中选择刚刚建立的截面:
到此完成了模型的创建。
3:划分网格
打开Model,进行网格的划分:
在mesh模块插入Sizing,选择三条Edge,将网格大小设为0.01m
4:设置约束条件和力的加载
由图可知,梁的左端固定,仅仅只有一个转动自由度;右端有一个沿着x方向上的移动自由度和一个转动自由度。
首先我们为梁的左端点添加一个Simply Supported,限制其位移:
在梁的右端点添加一个Displacement,选择Components,x方向自由,y、z方向固定:
在对左右两端点添加旋转约束 Fixed Rotation,释放z轴的旋转自由度:
最后为梁添加载荷:
选择中间的轴,插入Line Pressure,选择Components,在y轴负方向添加100kN/m的集度。
5:求解:输出剪力图和弯矩图
1:构造几何体
由 Path 来构造几何体,Path type选择Edge,选择三条边:
2:输出剪力图和弯矩图
在求解中插入 Beam Results 中 Shear Force(剪力),Bending Moment(弯矩),选择由Path创建: