Inventor應力分析 負載.2 力矩

力矩就是使物體彎折的力量，
最簡單的例子就是拿一隻竹筷折斷的情形。

或者是鐵鎚

在真實機構上，因為彎折產生的破壞其實很多，
所以在市面上可以看到很多型鋼，L型 、圓管 、方管 、工字樑……
都是用來抵抗彎折變形與破壞。

但是在CAE中，像Inventor應力分析以四面體為主要元素時，

其實所有的節點只計算平移位移跟施力與反作用力，
節點上是不管旋轉量的，所以自然也無法去計算反作用力力矩，
也無法在節點上給力矩跟傳遞力矩，
這種情況對一般工程師來說是很難理解的事情，
卻是在FEA上極為普遍的常識。

所以就延伸出來一個問題，
要如何加上力矩這種負載在無法傳遞力矩的元素上?

在一些高階CAE軟體上，
會教使用者建立有6個自由度的樑元素去連結四面體元素，
將力矩給在樑元素上，
透過樑元素與實體元素連結的節點傳遞力量，
當然樑元素跟實體元素連結的節點數要至少超過2個以上，
才能產生力矩的效果。

但是在像Inventor應力分析這種簡易版的CAE，
不可能讓使用者去作這種細節上的設定，
所以就必需有另外一種方法來讓使用者可以設定力矩這種力量。

方法是給在圓柱面上、平面上等，
軟體會自動取形狀中心，將力量分散在面上所有節點上，
並使節點上的作用力乘以距離形狀中心的力臂所得到力矩總和跟設定值相符，
如此一來也可以模擬力矩的負載。
避開四面體節點不支援力矩，也避免了必需使用樑元素傳遞力量的麻煩操作。