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可视化 | 一个三角形常应变单元后处理例子

7月前浏览7478

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了应力云图的概念,它用不同颜色填充等值线来展示应力分布。以悬臂梁为例,通过CST单元建立有限元模型,并利用MATLAB的patch函数进行后处理。patch函数允许创建补片对象,通过指定属性实现插值功能,从而得到梁的变形图。应力云图的Lenged设置可以根据需要调整,本文提供了两种样式。文章旨在展示有限元分析和后处理技术在结构力学中的应用。

昨天提到了应力云图,其实质是用不同的颜色填充等值线。有了结点的应力值,单元内任意一点的应力值是通过插值实现的。下面来看一个悬臂梁的综合后处理。

如图所示,一个悬臂梁受集中力作用。 集中力P=1000N,C=10mm, L=60mm, t=5mm ,弹性模量E=20000MPa,泊松比υ=0.3。

用CST单元建立有限元模型,结点数为21个,单元数为24个,集中力作用在节点2的Y方向。结点19,20,21为约束边界,三个结点的自由度都是固定的。


下面是梁的变形图

调用patch(FV)使用结构体FV来创建补片。FV包含如下的结构域:vertices、faces以及facevertexdata(可选)。这些结构域对应补片对象的Vertices、Faces和FaceVerticxCData属性。

调用patch('PropertyName',propertyvalue,...)利用指定的属性/值参数对来指定补片对象的所有属性。除非用户显式的指定FaceColor和EdgeColor的值,否则,MATLAB会使用缺省的属性值。该调用格式允许用户使用Faces和Vertices属性值来定义补片。

调用patch('Facecolor','interp' )就能实现插值功能了。


应力云图,Lenged设置成ANSYS风格。





Lenged也可以设置成这样


来源:数值分析与有限元编程
MATLABCSTANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-04-01
最近编辑:7月前
太白金星
本科 慢慢来
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可视化 | 三角形常应变单元应力后处理

有限元计算结果主要包括位移和应力两个方面。在位移方面一般无需进行整理工作。但是由于应力在单元间不连续,一般要做一定的修正。比如,三角形常应变单元也是常应力单元。这个CST单元建立的有限元模型得到的X方向的正应力(sigma_xx)分布如图所示:为了由计算结果得到弹性体内某一结点的接近实际的应力值,通常可采用绕结点平均法或两单元平均法。所谓绕结点平均法,就是把环绕某一结点的各单元常应力加以平均,用以表示该结点的应力。为了使由这样的平均得到的应力能够较好地表示结点处的实际应力,环绕该结点的各个单元的面积不应相差太大。单元之间的尺寸相差较多时,采用单元面积作为权系数的加权平均更为合理。绕结点平均法计算出来的结果,在内结点处较好,而在边界结点处可能很差。以下是绕结点平均法的代码:计算结果如下:得到结点应力后,用MATLAB画sigma_xx云图来源:数值分析与有限元编程

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