万博Ansys si impegna在modo che gli studenti di oggi abbiano successo, fornendogli il software gratuito di simulazione ingegneristica。
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万博Ansys的博客
2020年4月28日
工程师们喜欢互相分享的视频往往描述的是非直观的、令人着迷的物理系统。最近最受欢迎的是动作实验室的浮动桌子,它展示了张拉整体结构的不同寻常的性质。
阿克顿实验室的浮动桌子是如何工作的?
张拉整体,或拉伸完整性,描述了一个系统的孤立,压缩的部件在一个网络的和弦下持续的张力。在一个纯粹的张拉整体结构中,这些部件不接触,但仍然经历压缩。
很难相信弦可以用来支持压缩载荷。我们可以想象它利用其抗拉强度悬挂负载-就像经典的起重机一样。但是和弦本身并不能支持压缩。然而,通过正确的设置和平衡,它们可以悬挂一个处于压缩状态的组件系统。
起重机的弦是一个经典的系统
在紧张。它是无法支撑的
它自身的压缩载荷
改变与正确的张拉整体设置。
经历这种形式的浮动压缩的结构从受张力的弦中获得力量,弦将压缩的部件悬挂起来。因此,这些系统赋予和弦在压缩下支持系统的能力。
要学习如何模拟和弦,请观看网络研讨会:万博Ansys Structures 2020 R1更新.
虽然起重机本身不能承受压缩载荷,但它可能是建造张拉整体结构的秘密。
一个模拟浮动表
例如,在浮动桌子的例子中,组成底部和顶部的两块塑料包含一个类似起重机的结构。这些结构通过中间弦的张力结合在一起。在底部和顶部的每个角落添加的三根弦是为了增加稳定性。
这都是为了平衡体重。吊在吊车梁上的弦只能在一个方向上承重。在一个完美的世界里,作用在这个系统上的唯一的力是重力,这个系统将以一种平衡的方式,中间的这根弦将是所需要的。
但实际上,只有一根弦会产生一个不稳定的系统,就像钟摆一样。其他的弦通过根据重量分布改变其张力来增加稳定性。
Kurilpa大桥(原坦克街大桥)
澳大利亚昆士兰州布里斯班的布里斯班河
这些悬吊结构在桥梁建设中有实际应用。例如,澳大利亚昆士兰州布里斯班的Kurilpa桥是最著名的混合张拉整体结构之一,人们可以用它来穿越水道。它由一系列像起重机一样的柱子悬挂着,这些柱子用和弦将结构固定在适当的位置。
然而,就像漂浮的桌子一样,很难理解这个结构是如何保持完整的。为了更好地了解,工程师们可以用绳子和3D打印的部件构建一个桥的模型,或漂浮的桌子。对于那些没有3D打印机的人来说,他们可以尝试用乐高或冰棒棒制作悬挂的组件。
要学习如何设计和建模这些结构,最好从一个简单的示例开始——比如浮动表。
仿真的浮台展示了一些塑料是如何制作的
梁是受压的,有些是受拉的。
大部分力都在中间的弦上
为了简化计算,工程师们必须找到降低模型复杂性的方法。在这种情况下,底座、鹤状结构和和弦都可以分别建模为曲面、梁和弦。因此,不需要实体建模。
电缆元件功能是最近添加的万博Ansys机械2020 R1。这是对之前链接元素的升级。
这些电缆元件只能在拉力下工作,并且它们的末端可以自由旋转。这与梁单元不同,梁单元可以承受张力、压缩并焊接到位。
一旦创建了模拟,工程师就可以使用它来优化电缆的放置,以更好地分配重量,考虑自然频率并稳定结构。他们还可以进行屈曲模拟,如果他们担心如果其中一条电缆出现故障,其中一个悬浮元件可能会弯曲或断裂。
如果将这种模拟概念扩展到桥梁设计,工程师还需要针对可变重量分布、强风、地震和其他条件进行优化。这些模拟可用于确保基础、起重机式结构和电缆都能够在现场经历的力量中幸存下来。
因此,工程师可以找到他们设计的阿喀琉斯之踵,并集中精力进行优化,直到他们确信结构可以在现实世界中存活下来。一般来说,这种优化将包括改变几何形状、横截面、材料和悬空物体和和弦的位置。
要了解更多,请观看网络研讨会:万博Ansys Structures 2020 R1更新.
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