CAE在结构静力学中的应用 - 德化论坛

CAE在结构静力学中的应用

对于机械而言，201388888,CAE的主要用途是对机械进行分析。这种分析总体上包括：机构动力学分析，结构强度分析，热分析，流体动力学分析，电磁分析，多物理场分析等。

本篇文章先说明结构的静力学分析。静力学分析通常包括：强度分析，刚度分析和稳定性分析几块，而其中以强度分析和刚度分析最重要。本篇将从通过三个例子来说明CAE在机械结构的强度和刚度分析中的应用。

首先考察一个桁架问题。一个跨度为8米的桁架两端简支，在上面的三个节点受到3个1KN的集中力如图。现在要对该计算该桁架的最大位移。

再考察一个角支座的强度问题。如图所示的角支座，厚度为12.5mm,左边小孔固定，右边小孔的轴上有一个向下1KN的外力作用，试计算该角支座的应力分布。

最后再考察一个扳手的强度问题.一内六角螺栓扳手如图，横截面为一外接圆半径10mm的正六边形，拧紧力为600N，计算扳紧时的应力分布。

总之，工程中存在的绝大多数结构在力学上都是没有解析解的，对于这类问题，只能用数值法来计算。在数值法中，有限元法是发展最成熟，用得最多的一种方法。要使用数值方法进行计算，必须依靠软件。在机械领域，ANSYS,NASTRAN,MARC,ABAQUS是用得相对较多的有限元软件。对于一个机械工程师而言，要确保自己设计的结构在强度和刚度方面是合格的，除了做实验以外，几乎只能依靠有限元软件来计算。否则，我们设计的结构就是值得怀疑的。

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