STAR-CCM+：工字型悬臂梁仿真
模型描述：在工字型悬臂梁自由端加载，假定载荷引起的位移很小，在材料弹性范围内。忽略悬臂梁自重。仿真计算最大应力和最大位移量，并与理论值进行比较。
工具/原料
STAR-CCM+ 13.02.011-R8
理论计算
1、根据Euler–Bernoulli beam theory计算工字型悬臂梁受力后的变形特征。
物理模型
1、点击Continua > New > Physics Continuum，命名为Beam Physics，设置solid stress模型。
5、密度设为7500 kg/m^3，杨氏模量为200 GPa，泊松比0.3。
2、施加载荷条件。点击Regions>Beam，右键Create Segment，命名为Shear Load。
4、施加约束条件。新建Segment，命名为Web Constraint，Type选择Constraint，Surfaces选择wall side - web。展开Web Constraint > Physics Conditions > Solid Stress Constraints，Method选择Fixed。
5、新建Segment，命名为Flanges Constraint，Type选择Constraint，Surfaces选择wall side - lower flange、wall side - upper flange。展开Flanges Constraint>Physics Conditions>Solid Stress Constraints，Method选择Normal Displacement。展开Physics Values>Normal Displacement，设为0.0 m，即只固定法向位移，其他方向可以移动。
2、右键Directed Mesh设置网格。Source Surfaces选择wall side - lower flange、wall side - upper flange、wall side - web，Target Surfaces选择free side - lower flange、free side - upper flange、free side - web。
3、右键Source Meshes > New Source Mesh争犸禀淫>Patch Mesh，Input Parts选择Beam。点击Auto-populate fe锾攒揉敫ature edges with patch curves图标（左起第一个），自动分割特征线。创建捕捉点。点击Split the selected patch curve图标（右起第一个），Split Patch Curve Option选择At Picked Location，鼠标点击创建两个捕捉点，完成后点Esc退出。然后，依次点击两个捕捉点，调整其x坐标位置。点击Create Patch Curve图标（左起第二个），利用捕捉点分割特征线。
5、将Mode改为Patch Mesh。选择沿Flange length方向的特征线，Number of Divisions设为7。选择沿Beam height方向的特征线，Number of Divisions设为19。剩余特征线的Number of Divisions设为1。完成后关闭编辑窗口。
6、右键Mesh Distributions选择New Volume Distribution，Input Parts选择Beam。
8、点击Geometry争犸禀淫>Operations>Directed Mesh，右键Execute生成六面体网格。这里的六面体网格共有8个节点，可以通过增加边中节点提高计罪拈藉麝算精度。展开Regions>Beam>Physics Conditions > Mid-side Vertex Option，Mid-side Vertex选择Add - Linear Interpolation，这样每条边的中心增加一个节点，一个单元共计20个节点。
创建Scene
1、监测轴向应力张量。新建Scalar Scene，命名为Stress。Scalar Field选择Stress Tensor>Laboratory>k,k，单醐蛑臀谁位为MPa；Parts选择Parts>Beam，Contour Style选择Smooth Filled。点击Color Bar，将Title Height设为0.04，Label Height设为0.035。
创建Report
1、点击Derived Parts > New Part>Probe>Point，Input Parts选择Parts>Beam，点坐标设为[50, 100, 0] mm，勾选No Displayer，点击Create，命名为Corner-Point。复制Corner-Point，命名为Mid-Point，点坐标改为[0.0, 100, 0.0] mm。
2、应力分布。Run Report，Corner-Point的最大应力为17.4 MPa，Mid-Point的最大应力为18.6 MPa。
