有限元分析报告大作业.docx

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有限元分析报告大作业

基于ANSYS软件的有限元分析报告

机制1205班杜星宇U201210671

一、概述

本次大作业主要利用ANSYS软件对桌子的应力和应变进展分析,计算出桌子的最大应力和应变。

然后与实际情况进展比拟,证明分析的正确性,从而为桌子的优化分析提供了充分的理论依据，并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的根本思想，对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。

二、问题分析

：

桌子几何尺寸如下列图，单位为mm。

假设桌子的四只脚同地面完全固定，桌子上存放物品，物品产生的均匀分布压力作用在桌面，压力大小等于300Pa，其中弹性模量E=9.3GPa，泊松比μ=0.35，密度ρ=560kg/m3，分析桌子的变形和应力。

将桌脚固定在地面，然后在桌面施加均匀分布的压力，可以看作对进展平面应力分析，桌脚类似于梁单元。

由于所分析的结构比拟规整且为实体，所以可以将单元类型设为八节点六面体单元。

操作步骤如下：

1、定义工作文件名和工作标题

〔1〕定义工作文件名：

执行UtilityMenu/File/ChangeJobname，在弹出ChangeJobname对话框修改文件名为Table。

选择Newloganderrorfiles复选框。

〔2〕定义工作标题：

UtilityMenu/File/ChangeTitle，将弹出ChangeTitle对话框修改工作标题名为Theanalysisoftable。

〔3〕点击：

Plot/Replot。

2、设置计算类型

〔1〕点击：

MainMenu/Preferences,选择Structural,点击OK。

3、定义单元类型和材料属性

〔1〕点击：

MainMenu/Preprocessor/ElementType/Add/Edit/Delete，点击Add，选择Solid>Brick8node185，点击OK，点击Close。

〔2〕点击Mainmenu/preprocessor/MaterialProps/MaterialModels/Structural/Linear/Elastic/Isotropic,设置EX为9.3e9，PRXY为0.35，点击density，设置DENS为560.

三、有限元建模

考虑到需要分析的结构比拟简单，所以直接采用ANSYS建模，操作步骤如下：

1、绘制桌子面板

Mainmenu/preprocessor/Modeling/Create/Vloumes/Block/ByDimensions

参数如下：

2、绘制桌腿

其中一条：

Mainmenu/preprocessor/Modeling/Create/Vloumes/Block/ByDimensions

参数如下：

同上，绘制另外三条桌腿，参数如下：

3、合并桌面与桌腿

点击Preprocessor/modeling/operate/Booleans/add/volumes，点pickall,点击ok完毕关闭对话框，建模完成。

四、有限元试算

1、划分网格

点击MianMenu/Preprocessor/Meshing/MeshTool，设置globle尺寸为10；

点击MianMenu/Preprocessor/Meshing/Mesh/Volumes/Free,选定模型，点击OK。

2、施加边界条件

（1）施加约束：

点击MainMenu/Preprocessor/Loads/DefineLoads/Apply/Structural/displacement/OnLines，选择四只脚的底边，与地面固定。

〔2〕施加载荷：

点击MainMenu/Preprocessor/Loads/DefineLoads/Apply/Structural/Pressure/OnAreas，设置VALUEloadPRESvalue为300。

（3）求解：

点击MainMenu/Solution/Solve/CurrentLS，关闭窗口，点击OK开始进展计算求解。

〔4〕列出节点结果：

点击mainmean>generalpostproc>listresults>nodalsolution选择stress>vonmisesstress。

截取一局部如如下图：

（5）查看位移云图：

点击MainMenu/GeneralPostproc/PlotResult/ContourPlot/NodalSolu，选择NodalSolution/DofSolution/DisplacementVectorsum。

（6）查看应力云图：

点击MainMenu/GeneralPostproc/PlotResult/ContourPlot，选择NodalSolution/Stress/vonMisesstress。

五、结果正确性分析

通过计算结果来看，理论结果显示与实际情况根本一致，可以初步认定结果正确，所采用的根本假设和力的施加方式等没有出现问题。

六、改良分析

分析过程中软件出现如下提示：

因此我们可以通过采用中间节点进展计算或者将八节点单元换成十节点单元的方式提高对本次模型的分析精度。

七、总结与体会

通过本次大作业，我了解了ANSYS软件的界面和根本功能，初步掌握了使用ANSYS软件求解问题根本步骤；初步掌握了使用ANSYS软件求解各种根本结构类型的静力学问题的方法。

通过使用有限元分析法可以变连续结构为离散结构,取代了传统的理论分析。

通过ANSYS软件可以比拟准确地反映各点的受力情况。

在面载荷的作用下，虽然等效应力比拟小，但是由于桌子结构的原因，桌面中间局部所受的应力还是比拟大，可以在桌腿间增加交叉杆、增加桌面厚度、或者改用更好的材料来改善这种情况。