弹翼应力及位移分析.docx
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弹翼应力及位移分析
附件1：
卷弧翼静强度模拟实验报告模板
********************************************************************
卷弧翼静强度模拟实验
实验报告
姓名：
____万象_____
学号：
_1120110136__
指导教师：
___周思达____
实验日期：
__2014.04.23__
1实验目的
结合《结构力学》课堂教学需要，利用虚拟样机技术对卷弧翼静强度进行模拟实验，使学生对结构力学基本原理、假设、实验方法及影响因素等产生直观深入的认识。
2实验要求
1）掌握卷弧翼静强度实验方式及其特点；
2）掌握加载方式对卷弧翼静强度的影响；
3）掌握载荷大小对卷弧翼静强度的影响；
4）了解材料本构模型对卷弧翼静强度的影响；
5）了解虚拟样机概念。
3实验内容
利用虚拟样机技术，模拟卷弧翼静强度实验的过程。
通过改变不同的加载方式、载荷大小以及材料本构模型（物理方程），观察和分析卷弧翼在静载作用下关键部位的应力和位移，以及应力和位移与加载方式、载荷大小和材料本构模型的关系。
（一）加载方式有两种：
（1）工况1，作用在卷弧翼内表面的均布压强，合力最大值为1500N（从0加到1500N）；
（2）工况2，作用在卷弧翼内表面的形心处的集中力（方向沿作用点处曲面法向），合力最大值为1500N（从0加到1500N）；
（二）材料模型有两种：
（1）线弹性模型，E=70GPa，μ=0.3；
（2）弹塑性模型，弹性段为E=70GPa，μ=0.3，塑性段如表1所示。
表1材料的塑性特性
应力（MPa）
塑性应变
260
0
342
0.01581
445
0.02983
535
0.056
620
0.095
669
0.15
722
0.25
748
0.35
762
0.45
772
0.55
796
0.65
828
0.75
880
0.85
（三）关键部位
对于变形（位移），关键部位选择卷弧翼翼尖的两个点处（A和B），如图1所示。
对于应力，关键部位选择卷弧翼支座与弧面相交的四个点处（C、D、E和F），如图2所示。
图1位移关键点
图2应力关键点
4结果数据
（列举典型实验状态/工况的数据结果，并进行简要分析）
4.1工况1:
均布压强
4.1.1线弹性
4.1.1.1位移
∙参数1：
材料模型:
线弹性
∙参数2：
加载方式:
分布压强
∙参数3：
视图类型:
轴侧视图
∙参数4：
显示的场变量:
位移
实验结果：
LOAD（N）
UAX（mm）
UBX（mm）
UAY（mm）
UBY（mm）
UAZ（mm）
UBZ（mm）
0
0
0
0
0
0
0
75
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0.018196
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375
0.057002
0.063419
0.5461
0.353093
0.022745
0.022453
450
0.068402
0.076103
0.65532
0.423711
0.027294
0.026944
525
0.079802
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0.031434
600
0.091203
0.10147
0.87376
0.564948
0.036392
0.035925
675
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0.98298
0.635567
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750
0.114004
0.126838
1.0922
0.706185
0.04549
0.044906
825
0.125404
0.139522
1.20142
0.776804
0.050039
0.049397
900
0.136804
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1.41986
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1050
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1125
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1.059278
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1200
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1275
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1.41237
0.090979
0.089812
4.1.1.2应力
∙参数1：
材料模型：
线弹性
∙参数2：
加载方式：
分布压强
∙参数3：
视图类型：
轴侧视图
∙参数4：
显示的场变量：
vonMises应力
实验结果：
LOAD（N）
SC（MPa）
SD（MPa）
SE（MPa）
SF（MPa）
0
0
0
0
0
75
17.6987
14.5678
11.7933
8.8737
150
35.3974
29.1356
23.5866
17.7474
225
53.0961
43.7034
35.3799
26.6211
300
70.7948
58.2712
47.1732
35.4948
375
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58.9665
44.3685
450
106.1922
87.4068
70.7598
53.2422
525
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600
141.5896
116.5424
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70.9896
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117.933
88.737
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1050
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1125
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1350
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1500
353.974
291.356
235.866
177.474
4.1.2弹塑性
4.1.2.1位移
∙参数1：
材料模型：
弹塑性
∙参数2：
加载方式：
分布压强
∙参数3：
视图类型：
轴侧视图
∙参数4：
显示的场变量：
位移
实验结果：
LOAD（N）
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UBX（mm）
UAY（mm）
UBY（mm）
UAZ（mm）
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0
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∙参数1：
材料模型：
弹塑性
∙参数2：
加载方式：
分布压强
∙参数3：
视图类型：
轴侧视图
∙参数4：
显示的场变量：
vonMises应力
实验结果：
LOAD（N）
SC（MPa）
SD（MPa）
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SF（MPa）
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131.417
106.458
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1200
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189.725
49.841
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1350
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1425
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59.2179
1500
270.874
253.947
231.818
62.3611
4.2工况2：
集中力
4.2.1线弹性
4.2.1.1位移
∙参数1：
材料模型：
线弹性
∙参数2：
加载方式：
集中力
∙参数3：
视图类型：
轴侧视图
∙参数4：
显示的场变量：
位移
实验结果：
LOAD（N）
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材料模型：
线弹性
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实验结果：
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41.7384
375
77.66025
87.25775
74.213
52.173
450
93.1923
104.7093
89.0556
62.6076
525
108.7244
122.1609
103.8982
73.0422
600
124.2564
139.6124
118.7408
83.4768
675
139.7885
157.064
133.5834
93.9114
750
155.3205
174.5155
148.426
104.346
825
170.8526
191.9671
163.2686
114.7806
900
186.3846
209.4186
178.1112
125.2152
975
201.9167
226.8702
192.9538
135.6498
1050
217.4487
244.3217
207.7964
146.0844
1125
232.9808
261.7733
222.639
156.519
1200
248.5128
279.2248
237.4816
166.9536
1275
264.0449
296.6764
252.3242
177.3882
1350
279.5769
314.1279
267.1668
187.8228
1425
295.109
331.5795
282.0094
198.2574
1500
310.641
349.031
296.852
208.692
4.2.2.弹塑性
4.2.2.1位移
∙参数1：
材料模型：
弹塑性
∙参数2：
加载方式：
集中力
∙参数3：
视图类型：
轴侧视图
∙参数4：
显示的场变量：
位移
实验结果：
LOAD（N）
UAX（mm）
UBX（mm）
UAY（mm）
UBY（mm）
UAZ（mm）
UBZ（mm）
0
0
0
0
0
0
0
75
0.00781
0.01192
0.087841
0.079935
0.00099
0.003711
150
0.015492
0.023729
0.175723
0.159887
0.00198
0.007429
225
0.023046
0.035427
0.263646
0.239855
0.002968
0.011153
300
0.030473
0.047015
0.351615
0.319836
0.003958
0.014885
375
0.037795
0.058527
0.439657
0.399934
0.004941
0.01862
450
0.044996
0.06994
0.527727
0.480088
0.005919
0.022356
525
0.052032
0.081181
0.615795
0.560086
0.006906
0.026106
600
0.05892
0.092276
0.703869
0.640002
0.007895
0.029866
675
0.065685
0.103272
0.791975
0.719959
0.008881
0.033632
750
0.072337
0.11418
0.88014
0.799999
0.009863
0.037402
825
0.07887
0.124995
0.968311
0.880121
0.010835
0.04117
900
0.085288
0.135713
1.05654
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0.011803
0.044943
975
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1.14478
1.04054
0.012761
0.048713
1050
0.097753
0.156837
1.23317
1.12088
0.013718
0.052493
1125
0.103799
0.16724
1.32162
1.20124
0.014675
0.056281
1200
0.109714
0.177538
1.4103
1.2817
0.015647
0.060091
1275
0.115506
0.187732
1.49908
1.36227
0.016612
0.063905
1350
0.121189
0.197838
1.5882
1.44303
0.017582
0.067744
1425
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