SkyCiv文档

您的SkyCiv软件指南 - 教程, 使用指南和技术文章

教育

  1. 教育
  2. 科学奥林匹克
  3. 如何设计Boomilever

如何设计Boomilever

Video tutorial on how to build and design a Boomilever structure for Science Olympiad

作为科学奥林匹克的骄傲赞助商, SkyCiv为学生提供了一项独家优惠,使他们能够使用我们的软件,以帮助他们使用一种有趣的交互式软件来设计Boomilever结构 SkyCiv结构3D (S3D)




1. Model the Structure

Start by modeling (建造) 你的结构在 SkyCiv结构3D (S3D). 去做这个, 您可以输入节点位置, 或使用钢笔工具绘制Boomilever结构的节点和成员. 举个例子, I will build mine in the x-direction, 然后在y. 这里要记住的几件事:

  • 使用节点定义所有节点的开始和结束位置
  • 节点在全局X中, 和, Z坐标
  • 确保所有成员均通过节点连接
  • 添加支持 (固定) 您打算在哪里固定结构
  • 使用钢笔工具快速添加节点和成员

2. 添加您的轻木材料

使用的主要科学奥林匹克材料是轻木. 因此,我们需要了解Balsa Wood的材料特性以了解其强度. 我们将假设美国轻木, 具有以下材料特性. 要添加材料,请单击 用料 然后输入以下材料属性:

美国轻木特性
密度 130 公斤/米3
杨氏模量 3,000 兆帕
泊松比 0.231
假定µTR, 12% 水分
抗压强度 7 兆帕
抗拉强度: 最终的 (悉尼科技大学) 14 兆帕

3. 添加您的部分

一旦您对结构的形状感到满意, it’s time to define how big the cross section is. 在比赛中, 您可以使用多种尺寸, 在这个例子中,我们将使 10 x 10mm棍和内部构件 5 x 5毫米. 5mm的棍棒将设置为Section ID 1 而10mm的棍棒将是Section ID 2.

4. 增加负荷!

是时候看看您的结构可以容纳多少! 我们的目标是可以容纳4公斤重的结构. 我将这些负载施加到 4 最后的节点. This will mimic the actual behavior, 力分布在不同点上. 最后, 我将开启 自重 通过单击结构的 自重-> 上.

最后, we want to add the 4kg load to the end of the structure. 去做这个, I’m going to split it into 4 零件,然后像这样将1kg的载荷施加到节点上:

科学奥林匹克运动场点负荷

5. 查看结果

It’s time to see if your structure held up! 一个结构通常会失败,因为 the stress on a member exceeds the material’s strength. Let’s look at our stress results and determine where and why our structure failed:

使用SkyCiv分析与科学奥林匹克的热火朝天的竞争
通过使用极限检查 (在右侧菜单上), 我将压力极限设置为 7 MPa,因为这是我认为Balsa Wood会失败的原因. 这表示, 如果任何压力超过 7 结构中的MPa, 它将红色突出显示. 在这里,我可以看到底部的成员发生故障,并且在我之前施加的4kg载荷下会断裂. 这是很棒的信息, as I know this design will not work and I didn’t have to spend the hours to physically build my model! 我现在可以返回并移动节点, 更改成员并编辑我的设计以重试!

6. 获取结构权重

借助SkyCiv,您甚至可以在构建结构之前获得其重量. 它甚至可以为您提供物料清单,因此您知道切割每块要多长时间, 以及你需要切几块. 解决后,只需单击 分析报告 获得物料清单的报告:

飞机吊杆的SkyCiv设计中的物料清单
结构总质量: 0.075178公斤 (75.18G)

小费: 实验!

获得最佳设计的最佳方法是进行实验. 但是你不需要不断地建造和破坏你的结构来测试新设计. 注册一个 SkyCiv科学奥林匹克帐户 并立即开始将SkyCiv用于您的设计!

原始来源: https://skyciv.com/education/how-to-design-a-boomilever/

本文对您有帮助吗??
是的 没有

我们能帮你什么吗?

回到顶部