有限元研究报告..docVIP

研究生课程（论文类）,求薄板内部的应力场分布。（薄板材料弹性模量为220GPa,泊松比为0.3） 图2.1 薄板承载示意图 2） 问题分析 对于涉及薄板的结构问题，若只承受薄板长度和宽度方向所构成的平面上的载荷时（厚度方向无载荷），一般沿薄板厚度方向上的应力变化可不予考虑，即该问题简化为平面应力问题。根据平板结构的对称性，选择整体结构的1/4建立几何模型，进行分析求解。 3. 研究步骤 1）定义工作文件名和工作标题 （1）选择Utility Menu | File | Change Jobname 命令，出现Change Jobname对话框，在[/FILNAM] Enter new jobname文本框中输入工作文件名EXERCISE1，并将New log and error files设置为Yes,单击OK按钮关闭该对话框。 （2）选择 Utility Menu | File | Change Jobname 命令，出现 Change Title 对话框，在[/TITLE]Enter new title 文本框中输入 ANALYSIS OF PLATE STRESS WITH SMALL CIRCLE, 单击OK按钮关闭该对话框。 2）定义单元类型 （1）选择 Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete 命令，出现 Element Type对话框，单击 Add 按钮，出现 Library of Element Types 对话框。在Library of Element Types 列表框中选择 Solid，8node 82，在Element type reference number 文本框中输入 1，单击OK按钮关闭该对话框。 （2）单击 Element Types 对话框上的 Close 按钮，关闭该对话框。 3）定义材料性能参数 （1）选择 Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models 命令，出现 Define Material Model Behavior 对话框。 （2） 在 Material Models Available 一栏中依次单击 Structural、Linear、Elastic、Isotropic 选项，出现 Linear Isotropic Properties for Material Number 1 对话框，在EX文本框中输入2.2E11，在PRXY文本框中输入0.3，单击OK按钮关闭该对话框。 （3）在 Define Material Model Behavior 对话框上选择 Material | Exit 命令，关闭该对话框。 4）创建几何模型、划分网格 生成的几何模型结果显示: 映射网格划分结果显示: 5）加载求解 加载后的结果显示: 6）查看求解结果 变形后的几何形状和未变形轮廓显示: 位移场分布等值线图: 等效应力场分布等值线图: 扩展后的结果显示-等效应力场分布等值线图: X方向位移的云图: 扩展后X方向位移的云图: X方向正应力云图: 扩展后X方向正应力云图: 4.结论 1). 在结构分析中，网格数量和网格疏密将直接影响到计算结果的精度。网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但同时计算规模也会增加，所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处)，为了较好地反映数据变化规律，需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位，为减小模型规模，则应划分相对稀疏的网格。 2). 孔处有应力集中，应力最大。薄板应力云图所示应力分布可能与实际应力分布不一样。可能的原因有：单元类型的选取不适合；各参数的设置有误差；网格的划分不合理；求解方法本身的误差或是不适合；单位的设置等。 5.参考文献 [1]曾攀.有限元基础教程[M].北京：高等教育出版社，2009，7. [2]张秀辉等编著.ANSYS 14.0有限元分析从入门到精通[M].北京：机械工业出版社， 2013，1. [3]刘鸿文.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2004，1. [4]徐芝纶.弹性力学(上册)(第4版)[M].北京：高等教育出版社， 2006，7. 6.附录：ansys log命令流文件 /