结构有限元上机报告Word格式.docx
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的分布规律。
(2)计算下边中点正应力
的最大值;
对单元网格逐步加密,把
的计算值与理论解对比,考察有限元解的收敛性。
(3)针对上述力学模型,对比三节点三角形平面单元和4节点四边形平面等参元的求解精度。
实验过程
1.定义文件名
2.建模并选用单元模型
3.设定单元厚度和材料属性
4.离散几何模型
5.施加位移约束和压强约束
6.提交计算
实验结果分析
X方向应力
底线上各点的X向应力
由上图可以看到模型X方向上最大的应力就在梁的下部中点,是0.19MPa。
然后改用三角形单元
然后得出三角形单元X方向的应力云图
由此可见三角形单元比四边形单元精度高
实验小结和体会
通过本次实验,对理论课所学有限元基本方法有了一个更加直观、深入的理解。
通过对Ansys软件各个步骤的操作,了解了这款软件的基本应用,试验中,遇到诸多问题,仔细思考,加之请教老师,逐一解决,确实很有收获。
3.2习题2
一个正方形板,边长L=1000mm,中心有一小孔,半径R=100mm,左右边受均布拉伸载荷,面力集度q=25
,如图3.2.1所示。
材料是
,为平面应力模型。
当边长L为无限大时,x=0截面上理论解为:
其中R为圆孔半径,r为截面上一点距圆心的距离。
x=0截面上孔边(
)应力
。
所以理论应力集中系数为3.0。
实验目的和要求
用四边形单元分析x=0截面上
应力的分布规律和最大值,计算孔边应力集中系数,并与理论解对比。
利用对称性条件,取板的四分之一进行有限元建模。
实验步骤
3.设定单元厚度和材料属性
实验结果分析
有限元结构模型
X向应力云图
Y轴上各点X向应力图
位移云图
为了使结果更加准确,可以在关键区域细分网格,而在其他区域则可以用较大的网格。
对半圆形区域进行局部细分网格,得到的模型如下:
心得和体会:
这里的问题比较多,首先是压力方向的问题,施加压强约束时,压强方向是反向的,所以值为负。
否则X向应力图得到的是反的。
而且运行时出现问题,图像不能输出,只能截图。
要重新启动软件才行。
3.3习题3
如图3.3.1所示,一个外径为0.5m,内径为0.2m,高度为0.4m的圆筒,圆筒的外壁施加100MPa的压强,圆筒的内部约束全部的自由度,材料参数是密度
、
图3.3.1
实验目的和要求
使用平面单元,依照轴对称的原理建模分析。
实验步骤与上两题类似,不过在选用单元类型时,修改K3的参数为Axisymmetrix,让其为轴对称。
作出模型后改变视图就能看到其立体图像。
实验结果分析
有限元模型
Y向应力云图
Z向应力云图
应力云图SEQV
位移云图
心得体会:
本实验中的铰链部件宜采用整体建模方法,即制作成一个零件,然后再通过切割完成结构模型若采用多个,就要对两零件进行耦合约束,容易出现差错。
但通过本次ANSYS研究性课题,让我们熟悉了ANSYS软件的基本操作,对有限元分析的思想方法也有了初步的理解。
试验中运用了材料力学的理论知识对实际问题进行分析,加强了我们对课本知识的掌握。
及时向老师答疑解惑,得到了老师的及时解惑;
同学之间有问题相互讨论,在共在讨论过程中,感觉从对方身上学到了很多东西,同时看到自身的不足。
对于我们,以后的学习还应多多加强交流,取长补短,相互借鉴。
同时学到一门软件,也是不错的尝试。
学号:
1008320118
姓名:
李店员
指导老师:
张年松