骨干杯
斜拉式悬臂梁设计报告
一、题目
设计域如图，固定端和整个结构宽度不限制，允许在在固定端开孔；材料体积用量≤35ml；
载荷为圆形（直径D=15 mm）均布载荷，方向为垂直向下；
二、设计概述
根据大赛题目的要求，为达到悬臂梁承重最大的目的，在保证材料体积用量在规定范围内，我们采取了简单而又稳定的楔形结构，设计思路来源于生活中常见的斜拉桥。

三、设计方案
① 斜撑式
设计思路来源于常见的支撑结构
② 斜拉式
设计来源于斜拉桥经过讨论，与计算分析，最终确定选择斜拉式，并用CAD绘制了初步工程图
CATIA绘制出四种结构三维图
应力校核
ABAQUS分析对比分析多种结构
S, MiSeS (Avg: 75%)
÷1.215e+08 + 1.114e+08 + 1.012e+08 +9.111e+07 +8.099e+07 +7.087e+07 +6.074e+07 +5.062θ+07 +4.050e+07 +3.0388+07 +2.026e+07 + 1.014e÷07 +
1.519e+04
÷1.112e+08 + 1.019e+08
÷9.269e÷07 +8.344e -t07
+7.418e÷07 +6.493e+07
+5.568e+07 +4.643θ+07
+3.717e+07 +2.792e+07 +
1.867e+07 +9.418e+06 +
1.654e+05
ODB: n7.odb AbaqUS/Standard 6.13-1 Mon OCt 12 20:56:42 GMT+08:OO 2015
Step: SteP-I
InCrement 1: SteP Time ■ 1.000
Primary Var: S, MiSeS
∩αfnrmpri ∖∕ΛΓ∙ I I ∏pf∩rn∩Λtinn Q ΓΛI P PΛctnr ∙亠A 9QP P -∩1
S, MiSeS
(Avg: 75%)
Z PrImary Var: S, MlSeS DefOrmed Var: U DefOrmatlOn SCale Factor: +6.60Ie-OI
S
B Z
经过分析后结构优化
极限载荷
逐级加载，每隔100N一级，极限载荷700N，最大应力超过材料屈服极限
四、设计结果
最后，打印出来的3D模型44.3g ，加载408.86N
五、总结与体会
在悬臂梁的设计、仿真测试、结构优化等环节中，我们在设计、论证、实验验证的过程当中反复探索、不断前进。

这个过程，增强了我们对专业知识的理解，同时锻炼了我们的创新能力。

在悬臂梁不断完善的过程中遇到了很多问题，通过发现问题、分析问题、解决问题，使我们学会了如何从结构设计的角度去看待问题，这是我们参加“骨干杯”结构设计创新竞赛最大的收获！。