变截面杆拉伸实验.pptVIP

变截面杆的拉伸分析 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变截面杆的拉伸分析 1 主要内容 1 研究背景和意义 2 问题描述 3 理论分析 4 数值计算 5 结果分析 参考文献 附录：数值计算程序 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变截面杆的拉伸分析 2 1 研究背景和意义 杆件是工程中常用的结构之一，除了常见的 直杆以外还有各种形状的杆件结构，如变截 面杆。就使用范围而言，变截面杆的应用更 广。所以对变截面杆件的分析具有重要的意 义。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 长度L=254mm的方形截面的铝合金锥形杆，上端固定，下端作用有集中力F=44.483kN，上截面的尺寸d=50.8mm,弹性模量E=70.71GPa，泊松比m = 0.3，确定最大轴向位移d和中部位置(Y=L/2)截面上的轴向应力 。 变截面杆的拉伸分析 3 2 问题描述 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变截面杆的拉伸分析 4 3 理论分析 这个变截面杆的任意截面上的轴力值都等于F。取固定端位置为坐标原点，向下为Y轴的正方向,则任意位置截面的截面积为： 则任意位置截面上的正应力为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3 理论分析 变截面杆的拉伸分析 5 杆件中部截面Y＝L/2位置截面上的正应力为： 杆件的总伸长量为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变截面杆的拉伸分析 6 4 数值计算 本杆件的ANSYS有限元分析采用三维结构固体单元SOLID45，每个节点有3个位移自由度，整个杆件沿着长度方向划分为大小连续变化的21个块体单元，从杆件底端到顶端依次为第1号到第21号单元。在后处理模块中，可以很容易地提取到自由端的位移值和中部的应力值，继而可以跟理论解相互比较，进行分析。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变截面杆的拉伸分析 7 4 数值计算 图1. 加载后的变截面杆 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变截面杆的拉伸分析 8 4 数值计算 图2. Y方向应力云图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4 数值计算 图3. Y方向位移图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图4. 杆件变形图 4 数值计算 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 20