探索ANSYS Workbench中的悬臂梁受力分析与弯矩图
悬臂梁，作为简支梁、外伸梁和悬臂梁中的独特形态，其力学特性引人入胜。在之前的分享中，我们已探讨过简支梁，现在让我们聚焦于悬臂梁的受力分析。本文将通过ANSYS Workbench的实践，揭示其内部工作机制。
首先，我们在Workbench中启动有限元计算之旅。打开静力学模块，选择结构钢材料，我们创建一个100mm长，边长5mm的方形截面梁，如设计图所示。
在Model界面，细致地进行网格划分，我采用2mm的单元大小。原始状态和厚板薄梁混合网格的效果鲜明对比，确保模拟的精度。考虑到悬臂特性，左端点需完全固定，通过Fixed Support设定各个方向的约束，避免多余约束带来的误差。
在右端点，施加一个垂直向下的50N力，沿y轴负方向，这将模拟真实世界中的受力情况。然后，我们添加ForceReaction，求解后，可以看到左端点产生的反力——理论力学静力学的验证点。
计算结果显示，左端点的反力恰好是50N，垂直向上，与理论计算吻合无误。接下来，我们深入理论与实践的交汇点，进行弯矩图的分析。
基于受力分析图，理论计算的公式跃然纸上。将F=50N和AB=100mm代入，我们得到弯矩方程。令人欣慰的是，有限元分析的数值与理论计算精确匹配，左端点的最大弯矩达到5000N.mm，验证了Workbench的计算准确性。
在Workbench中，我们不仅能看到直观的图形，还能通过Shear-Moment Diagram得到弯矩图，为设计提供关键的数据支持。这不仅提升了我们对悬臂梁的理解，也展示了ANSYS Workbench在结构力学分析中的强大功能。
悬臂梁的受力探索之旅到此结束，希望这些实例能帮助你更好地理解和运用ANSYS Workbench进行工程实践。记住，每一次精确的计算都源于对力学原理的深入理解和强大的软件支持。