[发明专利]异形悬臂梁结构的力学建模算法

摘要

本发明提供一种异形悬臂梁结构的力学建模算法，包括以下步骤，设梁的几何尺寸、材料属性、偏斜力已知，求活动端点A点沿力作用方向的位移，以及校核强度；建立力学计算的数学模型，将此曲梁分成若干直线段、若干曲线段，根据实际载荷F与单位载荷1，分别计算各直线段、各曲线段的弯矩、轴力、剪力，进而计算出关键点的正应力，查询所用材料手册，校核强度，确保变形在允许范围内。该种异形悬臂梁结构的力学建模算法，工业设计师或结构工程师可以利用该方法快速计算和设计产品出中异形悬臂梁的几何形状，承受载荷的信息。可以节省利用有限元软件仿真的时间和成本。缩短研发时间，提高可靠性。

主权项

一种异形悬臂梁结构的力学建模算法，其特征在于：包括以下步骤，设梁的几何尺寸、材料属性、偏斜力已知，求活动端点A点沿力作用方向的位移，以及校核强度；建立力学计算的数学模型，将此曲梁分成若干直线段、若干曲线段，根据实际载荷F与单位载荷1，分别计算各直线段、各曲线段的弯矩、轴力、剪力，悬臂梁的形状为L型时，将L型悬臂梁分成四段，包括AB直线段、BC曲线段、CD直线段、DE曲线段，根据实际载荷F与单位载荷1，分别计算各段弯矩、轴力、剪力，进而计算出关键点的正应力，查询所用材料手册，校核强度，确保变形在允许范围内；计算AB段的M(x)和FN(x)和FS(x)和AB段0≤x1≤L1：M(x1)＝F·x1·cosα；M(B)＝F·L1·cosα；FN(x1)＝‑F·sinα；其中，α为直梁AB与水平线的锐角，M(B)为B点弯矩，为B点单位弯矩；L1为第一段直梁长度；其中，σB为B点正应力，H为曲梁厚度；A为横截面的面积；其中，I是横截面对中性轴的惯性矩；B为曲梁宽度；FS(x1)＝‑F·cosα；