中心带圆孔方板均匀受压的模拟分析报告

材料成型软件应用课堂机会报告之二主题：中心带圆孔方板均匀挤压的仿真分析报告专业：材料成型和控制工程班级： 2014班级学位： 2014名称：一、问题的说明众所周知，一张带中心圆孔的正方形钢板的边长为200mm，中心圆孔的直径为50mm，常温下拉伸力q=50N/mm，厚度为t=2mm，弹性模量为E=2.06105MPa，泊松比=0.3，屈服应力为s=235Mpa，密度为7.8410-6kg/m3。 如图1所示图1二、问题分析因为中心有圆孔的正方形钢板是对称的，所以只要简单地分析正方形钢板的1/4个即可。 在ANSYS建模中，以正方形钢板两侧的中心线为基准，将方板均等地分为4个部分，选择其中一部分进行分析图2可以首先创建模型，分割网格，然后施加载荷以最后模拟结果。三、仿真计算过程1 .定义文件名GUI:utilitymenufilechangejobname在显示的对话框中，在输入栏中输入Square-hole。2 .参数选择GUI :主菜单首选项操作完成后，将显示一个对话框，选择“结构”，然后单击“确定”。 如下面的图3所示。图33 .定义手段GUI:mainmenupreprocessorelementtypeadd/edit/delete操作后出现对话框时，单击Add按钮。 在出现的对话框的左侧选择“Structural Solid”，在右侧选择Brick 8 node 185单元格，然后单击“OK”图44 .定义材料属性GUI:mainmenupreprocessormaterialpropsmaterialmodels操作后将出现一个对话框，选择structurallinesearelasticisotropic以显示该对话框，输入2.06e5和prxy0. 3，然后单击OK。 如图5所示图5选择FavoritesLinear StaticDensity，显示一个对话框，在DENS中输入7.84e-6，然后单击确定图6选择structuralnonlinearinelasticreindependentisotropichardeningplasticitybilinear，弹出对话框，然后输入235作为Yield Strs (屈服强度)，确定如图7所示图75 .建立几何模型创建正方形：GUI:mainmenupreprocessormodelingcreateareasrectanglebydimensions对话框后，输入X1、X2、Y1、Y2为0、100、0、100，然后单击OK。 如图8、图9所示图8图9要创建圆：GUI:mainmenupreprocessormodelingcreatecirclesolidcircle出现对话框时，输入Radius=25，然后单击OK。 如图10、图11所示图10图11正方形减去圆：GUI:mainmenupreprocessormodelingoperationeboolsubtractareas将出现一个拾取框，选择方形，单击OK，再次出现一个拾取框，选择圆形，然后单击OK。 如图12、图13、图14所示图12图13图14拉伸图案：gui :如图15、图16和图17所示，在modelingoperateenrudeareaxyzoffset中输入0，0，2 ok以将图元从矩形更改为长方体图15图16图176 .分割网格图18、图19、图20表示GUI : meshingmeshtoolglobalsetsizeelementedgelength 2.5 ok mesh图18图19图207 .施加负荷preprocessorloadsdefinedloadsapplydisplacementoneareas如图21、图22所示图21图22preprocessorloadsdefineloadsssssetingrepreplandaddconstraints如果选择“UX”，Add to existing将如图23所示图23接下来步骤也同样，图24、图25、图26图24图25图268 .加入preprocessorloadsddefinedloadsapplypressureonaeas如果选择两个面并单击OK，则在弹出对话框的VALUE中输入-25，如图27和图28所示图27图289 .求解：在GUI : solutonanasistypenewanalsysis对话框中选择了StaticOK后，SolutioSloveCurrent LS的结果如图30所示图29图30四、仿真结果分析1 .等效应力：图31、图32表示GUI : generalpostprocplotresultlcontourplotnodalsolustressvonmisesstressok图31图32由图32可知，应力出现在中心圆孔的周围，应力沿圆半径向外方逐渐减小，接近圆孔中心的等效应力最大，其值为53.0669Mpa，边缘处的等效应力最小，最小值为24.9479Mpa。2 .等效位移：图33、图34表示GUI : generalpostprocplotresultlcontourplotnodalsoludofsolutiondisplacementvectorsummok图33图34由图34可知，接近中心圆孔的部位的等效位移比较小，最小值为0.15034mm，沿圆孔径越远离圆孔，等效位移越大，角落的等效位移最大，最大值为0.19722mm。3、应变：GUI : generalpostprocplotresultlnodalsolelasticstrainvonmiseselasticstrandok，如图35、图36所示：图35图36由图36可知，在中心圆孔附近变形大，最大值为0.256*10-3，越远离中心圆孔，变形越小。五、分析结论仿真结果分析表明，1、等效应力越接近中心圆孔应力越大，越向边缘应力越小，除中心圆孔外位移最小，越向边缘位移越大，在中心圆孔周围等效应变最大，越向边缘变小。 由于中心圆孔周围受到的应力和应变最大，钢板整体最危险，但该区域的面积小，随着远离圆孔，受到的应力应变逐渐变小。 在中心圆孔的位移小，位移带包围圆孔均匀分布，在板材的四角发生的位移最大，在方板的角部最容易发生变形和故障。 应根据圆孔周围的应力应变合理设计材料。六、总结在此次带中心圆孔方板均匀受压的模拟中，可以清楚地看到通过ANSYS软件受到钢板载荷作用力的情