材料选择和模拟在STEM课堂中非常强大

在进行设计选择时，必须充分了解材料特性(如刚度和强度)和梁的形状(尺寸、面积二阶矩和形状因子)。

CES EduPack，可以在Ansys Granta材料智万博能软件系列中获得，可以帮助STEM学生了解材料特性和结构部分。例如，当CES EduPack与有限元分析相结合时，通过万博Ansys机械或万博Ansys的发现，学生可以探索设计的形状和材料选择之间的复杂相互作用。

复杂材料选择和形状优化工具

梁的形状和材料组合的数量是巨大的;工程师从哪里开始做设计决策?

结构形状的正面

CES EduPack包含由常见形状和材料创建的各种梁的结构信息，包括(但不限于):

• 形状
  • 工字梁
  • L-section
  • 空心圆柱
  • 圆柱体
• 材料
  • 钢结构
  • 挤压铝合金
  • 拉挤玻璃纤维增强聚合物(GFRP)
  • 木

CES EduPack可以在一个图中比较各种结构形状和材料

通过先进的绘图功能，CES EduPack可用于比较不同的结构材料。但是，要选择合适的材料，还需要考虑形状因素。虽然该软件可以考虑一些形状参数(如面积的二阶矩和截面面积)，但仍需要确定一些尺寸和设计参数。

有限元分析(FEA)是一种模拟结构对特定加载条件的响应的技术。在设计过程中，工程师可以创建计算机辅助设计(CAD)图纸并模拟载荷，以了解零件的应力集中和变形。这为工程师提供了基于所有梁的尺寸和设计参数的详细材料要求。这些模拟可以使用Mechanical和Discovery Live进行。

万博Ansys Discovery Live模拟比较了应力集中
在等荷载作用下，两根等截面积的梁

模拟的准确性取决于材料属性信息的质量。然而，获得准确的材料属性信息可能具有挑战性。因此，了解结构梁的设计和材料选择的最佳方法是结合的功率CES EduPack而且有限元分析．

要查看可以在STEM课堂上使用的实际示例，请阅读案例研究:材料特性和结构部分。