14095579 李勇 成型093 上机实验报告.docx

1、14095579 李勇 成型093 上机实验报告上机实验报告 1 拉伸（Tension）问题：单边缺口拉伸试样，长 (2L) 300mm，宽 (W) 50mm （如下图所示），试样中心沿宽度方向有一长度为20mm的裂纹，用有限元方法计算试样在拉伸载荷作用下，裂纹尖端的应力场分布。2L=300mm根据对称性，取试样的一半进行有限元建模分析及计算。1.1 分别给出试样在partition和Mesh后的结果图 1.2 Deformed shape with or without edges for tension specimen, comparison of four materials (E1,

2、 EP1, EP2, EP3) E1:EP1:EP2:EP3:1.3 Loadtime curves for tension specimen, comparison of four materials (E1, EP1, EP2, EP3) . Displacement-time curves for tension specimen, comparison of four materials (E1, EP1, EP2, EP3) 1.4 Global load-displacement curves for tension specimen, comparison of four mat

3、erials (E1, EP1, EP2, EP3) 1.5 Opening stress distribution (S11-r) along the crack ligament for tension specimen, comparison of four materials (E1, EP1, EP2, EP3) 2 弯曲 （Bending）问题：三点弯试样，W=50mm，加载跨距为宽度的4倍，即S=4W，试样中心沿宽度方向有一长度为25mm的裂纹，如下图所示。考虑对称性，仅取试样的一半进行有限元建模分析及计算。2.1 分别给出试样在partition和Mesh后的结果图 2.2 D

4、eformed shape with or without edges for bending specimen, comparison of two materials (E1, EP1) E1:EP2:2.3 Loadtime curves for bending specimen, comparison of two materials (E1, EP1) 2.4 Displacementtime curves for bending specimen, comparison of two materials (E1, EP1) 2.5 Load-displacement curves

5、for bending specimen, comparison of two materials (E1, EP1) 2.6 Opening stress distribution (S11-r) along the crack ligament for bending specimen, comparison of two materials (E1, EP1) 3 带孔平板的应力分析 （full model or 1/2 or 1/4 model）问题：设一承受拉力的平板，在其中心位置有一个圆孔，结构尺寸如下图所示，要求分析圆孔应力集中处的Mises应力。材料特性：弹性模量 E =210

6、 GPa，泊松比 = 0.3拉伸载荷：p=100MPa平板厚度：1mm3.1 分别给出平板在partition和Mesh后的结果图。 3.2 给出带孔平板拉伸变形后的Mises应力分布云图。 3.3 给出圆孔周边Mises应力分布曲线。 4 带孔平板的热应力分析 （1/4 model）问题：设一平板，其中心位置有一个圆孔，结构尺寸如下图所示，在平板顶部添加固支边界条件。整个平板的初始温度为20，当温度升高到120时，平板会发生热膨胀，而平板顶部的固支约束会限制平板的变形，平板的应力场发生相应的改变。材料的线胀系数为1.3510-5/。要求：分析平板在120下的应力场。4.1 给出带孔平板升温变形后的应力场分布云图。 4.2 给出圆孔周边Mises应力分布曲线。 5 法拉盘感应淬火的残余应力场模拟问题：法拉盘的一端固定，另一端的整个端面受向下的面载荷p=100MPa，法拉盘内孔直径为24mm，材料的弹性模量为210 000MPa，泊松比为0.3，线胀系数为1.35e-5/ 。由试验测得法拉盘的内圆角表面残余压应力约为 -20MPa。要求：模拟分析感应淬火所产生的残余应力场，并分析此残余应力场在缓和应力集中方面所起的作用。考虑对称性，取模型的一半进行有限元建模分析与计算。 5.1 给出法拉盘感应淬火后的Mises应力场分布云图。 5.2 分析残余压应力在缓解应力集中方面的作用。