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Nasran大作业班 级：力学091班姓 名：罗伟峰学 号：090528指导教师：郄彦辉日 期：2013年3月带有轴对称两孔平板的应力集中问题问题描述 如图所示，受分布载荷作用的平板，中间开两个对称小圆孔将对平板的应力状态产生影响，在局部改变平板的均匀应力场并产生应力集中现象。试求r=0.005和r=0.05的应力分布云图，并比较圆孔的应力集中现象的不同.已知：E=200GPa， =0.3， q=500N/m。用有限元软件求解力学问题，网格划分和约束的添加是关键。在这方面进行了多次尝试最终产生了比较好的网格划分方式。有弹性理论可知小孔只会在平板的局部产生显著影响，为了提高问题的精度在小孔附近进行了处理:（1）采用四边形网格进行划分。（2）由有限元知识四边形单元只能将应力近似到线性，所以把小孔附近的网格加密并使网格尽量均匀。关于约束和载荷直接将左边界视为固定，右边界的节点上添加力载荷，由圣维南原理这样添加只会在边界附近不够精确不会影响板上的小孔。步骤：1创建新的数据库文件【File】【File】new，输入dazuoye，OK。Analysis CodeMSC Nastran， Analysis TypeStructural。OK2创建几何模型1） 创建曲面：ActionCreate，ObjectSurface，MethodXYZ，Vector Coordinates List，Origin Coordinates List0 0 0，Apply。2） 平面挖孔：ActionEdit，ObjectSurface，MethodAdd Hole，OptionCenter Point，Hole Radius0.005，SurfaceSurface 1，Center Point List0.25 0.25 0，Apply，ActionEdit，ObjectSurface，MethodAdd Hole，OptionCenter Point，Hole Radius0.005，SurfaceSurface 1，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。3） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.015，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。4） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.025，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。5） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.035，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。6） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.045，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。7） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.055，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。8） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.065，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。9） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.075，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。10） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.085，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。11） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.095，Center Point List0.25 0.25 0，Apply。12） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.015，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。13） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.025，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。14） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.035，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。15） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.045，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。16） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.055，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。17） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.065，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。18） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.075，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。19） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.085，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。20） 创建曲线：ActionCreate，ObjectCurve，Method2D Circle，Circle RadiusInput Radius 0.095，Center Point List0.75 0.25 0，Apply。21） 定义硬线：ActionAssociate，ObjectCurve，MethodSurface，Curve ListCurve1:9， Surface ListSurface 1，Apply。22） 定义硬线：ActionAssociate，ObjectCurve，MethodSurface，Curve ListCurve10:18， Surface ListSurface 1，Apply。3划分网格1）设置种子点：ActionCreate，ObjectMesh Seed，TypeUniform， Number20，Curve ListSurface1.2 1.4。2）设置种子点：ActionCreate，ObjectMesh Seed，TypeUniform， Number20，Curve ListCurve1:9。3）设置种子点：ActionCreate，ObjectMesh Seed，TypeUniform， Number40，Curve ListSurface1.1 1.3。4）划分网格：ActionCreate，ObjectMesh，MethodSurface，Elem ShapeQuad，MesherPager，TopologyQuad4，Value0.01，Surface ListSurface 1。4定义材料1） ActionCreate，ObjectIsotropic，MethodManual Input，Material Namemat，单击Input Properties 按钮Constitutive ModelLinear Elastic，Elastic Modulus2e11，Poisson Ratio0.3，OK， Apply。5定义单元属性1）ActionCreate，Object2D，MethodShell，Property Set Namepro，Options Homogeneous，Standard Formulation，单击Input Properties按钮，Material Namemat，Thickness0.001，Select MembersSurface1， Add， Apply。6定义边界条件 1）定义节点约束：ActionCreate，ObjectDisplacement，TypeNodal，New Set Namedis，单击Input Data，Translations，Rotations， OK，单击select Application Region，Geometry FilterFEM，Select NodesNode 1 62 102:120，Add，OK， Apply。2）定义载荷：ActionCreate， ObjectForce， TypeNodal， New Set NameForce，单击Input Data，Force，OK，单击select Application Region， Geometry FilterFEM， Select NodesNode 2 42:61， Add，OK， Apply。7进行分析1）提交分析：ActionAnalyze，ObjectEntire Model，MethodFull Run，其它均采用默认值。Apply。2）连接结果数据库：ActionAccess Results，ObjectAttach XDB，MethodResult Entities， Select Result Filesdazuoye.xdb，OK， Apply。8显示计算结果1）显示应力云图：ActionCreate，ObjectQuick Plot，Select Fringe ResultsStress Tensor， Select Deformation ResultsConstraint Forces，Translational，Apply。图：网格划分和边界条件d=0.005时图X向应力分布云图d=0.005时左孔方向的局部应力云图d=0.005时右孔方向的局部应力云图d=0.05时=方向的应力云图d=0.05时左孔方向的局部应力云图d=