一种基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法技术

本发明专利技术涉及悬臂梁模型技术领域，尤其涉及一种基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法，包括：建立悬臂梁模型，所述悬臂梁具有约束段和自由变形段，所述约束段远离所述自由变形段的端面为梁端截面，所述约束段和自由变形段中间的截面为固定端截面，所述自由变形段远离所述约束段的端面为自由端截面；在所述自由端截面施加点荷载，在所述约束段施加牵引力，所述牵引力施加在所述约束段的上下两面，且所述牵引力的方向与所述点荷载的方向相反；基于所述悬臂梁模型进行数值技术测试。通过本发明专利技术的梁模型进行数值技术测试，自由变形段梁内的应力与理论解分布规律及大小一致，消除了原模型梁中应力奇异性。中应力奇异性。中应力奇异性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法


[0001]本专利技术涉及悬臂梁模型
，尤其涉及一种基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]悬臂梁是一种弹性力学中二维的平面问题，Timoshenko给出了该问题的解答，但在悬臂梁两端应力解答是不准确的。很多文献为验证其提出数值技术的准确性和鲁棒性，使用了这种悬臂梁点荷载试验与Timoshenko梁的解或者有限元解(本质上还是弹性力学解)进行位移的定量对比；但对于悬臂梁内关于中性层(在外载荷的作用下梁内不发生伸长或缩短的变化所形成的平面)对称的轴向应力及切向应力这样典型的问题的模拟由于受限于数学模型的奇异性，从而不能进行定量对比，只能进行定性的分析。
[0004]此外，现有技术中也试图使用一些新约束条件下的悬臂梁，来测试其数值技术对位移、应力的描述程度，例如将原来的截面使用刚性约束(限制x方向、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法，其特征在于，包括：建立悬臂梁模型，所述悬臂梁具有约束段和自由变形段，所述约束段远离所述自由变形段的端面为梁端截面，所述约束段和自由变形段中间的截面为固定端截面，所述自由变形段远离所述约束段的端面为自由端截面；在所述自由端截面施加点荷载，在所述约束段施加牵引力，所述牵引力施加在所述约束段的上下两面，且所述牵引力的方向与所述点荷载的方向相反；基于所述悬臂梁模型进行数值技术测试。2.如权利要求1所述的基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法，其特征在于，所述点荷载方向为竖直向上，所述牵引力方向为竖直向下。3.如权利要求1所述的基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法，其特征在于，所述牵引力采用均匀分布形式。4.如权利要求3所述的基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法，其特征在于，以所述固定端截面中心为原点，轴向为x轴，纵向为y轴，在牵引力采用均匀分布形式时，所述牵引力使所述自由变形段梁内轴向应力呈现与y线性关系的分布规律，同时使切向应力呈现与y抛物线型的分布规律。5.如权利要求4所述的基于改进约束的悬臂梁数值技术测试方法，其特征在于，牵引力值的计算方法：建立挠曲线方程、弯矩方程，并由连续性条件以及边界条件求出全梁任意点的挠度；当整段梁的最大挠度与自由变形段梁的最大挠度相等时，求出均布荷载值T0，在区间[0,T0]内进行插值，求出梁固定端截面的切应力分布，当其呈抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚开维，田海，商成顺，刘硕，荆颖，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：