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Comsol是一款功能强大的仿真软件,可以应用于物理、化学、机械、土木等各个领域。本文,我们用这款软件模拟一个基础的简支梁模型,并对简支梁施加均布荷载,绘制梁的弯矩图、剪力图、轴力图及位移图。一、模型界面1、模型向导及空模型Model wizard(模型向导)有Compent及Study模块,界面友好。Blank Model(空模型)则没有这些。2、模型维度点击Model Wizard,有3个维度、6个选项可供选择,包括三维、二维及一维。3、物理场点击2D,会弹出12种物理场:交流/直流、声学、化学物质运输、 电化学、流体、传热学、光学、等离子体、无线电频率、半导体、结构力学、 数学。4、初始界面这里选择结构力学-梁,软件会进入Comsol初始界面,包括4个区域:1、菜单栏;2、模型树;3、特征栏;4、绘图区。二、建模过程要建一个如上所示带均布荷载的简支梁模型,步骤如下:1、绘制梁的几何形状在Geometry1模块绘制两段Line Segment(直线):线1:起点(0,0),终点(0.6m,0);线2:起点(0.6m,0),终点(1.2m,0)2、给梁赋予材料在Materials的材料库中选择一种Structural steel(结构钢),材料的密度、杨氏模量和泊松比会自动出现。图中两段直线变蓝,表示材料被赋予给了梁。3、给梁选择截面本例中,给梁设置为H型截面,截面尺寸如上图。4、给梁设置边界条件梁端部两点约束条件设置为Pinned(铰接)。若约束为固接,选择fixed。5、施加荷载给梁施加Edge Load(线荷载),荷载X向0,Y向-1000N/m,负号表示方向朝下。若要给梁施加弯矩,在Mlz一栏中输入弯矩值。6、划分网格因为梁按直线建模,这里网格划分选择finer(更精细),不会影响计算速度。若计算大型三维模型,可选择coarse(粗糙),节省计算时间。7、增加Study模块双击Stationary,模型树出现Study1模块。右键Study1,点击Compute,开始计算。三、后处理1、绘制弯矩图右键Results,添加1D plot group(一维绘图组)右键一维绘图组,添加Line graph(线图)Expression(函数)选择beam.Mzl该梁弯矩图如上所示,符合手算结果。2、绘制剪力图绘剪力图流程同弯矩图,函数改为beam.Tyl。锯齿是因为有限元划分不够精细,可将数据导出后,用origin平滑处理。3、绘制轴力图轴力图函数改为beam.Nxl。因为没有输入水平荷载,所以轴力=0。4、绘制位移图位移图函数改为beam.disp。四、总结如果你需要:1、Comsol破解版软件;2、本文Comsol简支梁模型关注+私信:Comsol软件如果你有其它方面想模拟的研究,我很乐意和大家沟通交流。
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