华科有限元大作业——四个大题

1、百度文库-让每个人平等地提升自我有限元基础、作业第二次姓名郭静班级船海1203班学号U9百度文库-让每个人平等地提升自我二、ANSYS上机练习1、梁的有限元建模与变形分析计算分析模型如图9所示/NOTE要求选择不同形状的截面分别进行计算。梁承受均布载荷：1.0e5Pa值X1If5f!；!ff£及w/10m/图9梁的计算分析模型梁截面分别采用以下三种截面(单位：m)：矩形截面：圆截面：工字形截面：B=,H=R=w1=,w2=,w3=,t1=,t2=,t3=要求：(1)先用结构力学(或材料力学)方法求解，再用ANSY漱件计算，对比两种方法的计算结果是否一致。(2)取图：、/a、取出三个截

2、面的有限元模型图/b、取出一种截面的有限元模型图，包括加载和边界条件/c、取出三种截面的Y方向的位移云图/(3)对三种方案计算结果进行对比分析/a.圆截面图：/百度文库-让每个人平等地提升自我工字型截面图:ANSYSR1&.0AJ噫132011LB»M941B.工字型有限元模型图:百度文库-让每个人平等地提升自我3-LTYANSYSR16.0油口23就二$ueUEUC.矩形截面y方向的位移云图百度文库-让每个人平等地提升自我圆形截面y方向的位移云图矩形截面实际/ansy圆截面实际/ansys工字截面实际/ansys最大位移(mm)/%-i.siejT-Tweii-iTmoP-

3、muhFt躺口：-1，750«-，$邛57f29-.43&6150工字型截面y方向位移云图百度文库-让每个人平等地提升自我结论：ansys计算与实际结果相近，且圆截面变形最小。圆截面和工字型截面误差较大可能是划分网格时不够精细造成的。2、图10示为一带圆孔的单位厚度(1M)的正方形平板在x方向作用均布压力，试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对平板进行有限元分析，并对以下几种计算方案的计算结果进行比较：/1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元/计算；、/2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算；在y轴上，孔边应力的精确解为：x0.75MPa,在x轴上

4、，孔边应力的精确解为：y0.25MPa0.25MPa图100.25MPa要求:(1)取图：a、取出有限元模型图，包括加载和边界条件b、取出x、y方向上的应力云图a.有限元模型图百度文库-让每个人平等地提升自我M5d-MJJVdh.yH.Mvy:ANSYSR16.02C：0Ta44b.三节点x方向应力云图accasturran1"T?=：4=：强t网-r3Cj£KSHT-T8331I5mTTLStANSYSR16.0UH弱割15二；二-783314-m75S-43Z202-?5f64-61590.4Y弊与北TI.安W7&£心T""用efi

5、'I.Ss!三节点y方向应力云图百度文库-让每个人平等地提升自我R二二ALSOL1TTI-CRSUE-1立(AVdlSSYS-ClDWX-.5E-D3Sm-770176皿».l?5LtD7ANSYSR16.UZS2MS工HMH3VTT门7gCMM灯尊器91L93C>“飞十口-459825T优宣工公工力3.L1更+”.祥£旬才六节点x方向应力云图:UOZ'kL3jLZ®Tff7±P-lSUH-1TI*iE*LSK，丽，R5j5-02：虻-MSUCfaTPT*ANSYSRlaOAPR24201&50309255-7157fl60

6、0637T£工，幅-ZH瑞芭-阿;L2露3-GW9曲好-511&2-3333M-1a&2O9229St.2六节点y方向应力云图:百度文库-让每个人平等地提升自我ANSYSR16.05THiSUB=13T(KVG>IMK=.3091-04SfS-L37：5tdAFR242015-13TJ2T7EQNT二的，3-L山机"生二5.白G箕出121。义（2）给出结论在单元数相同的情况下，六节点常应变三角形单元的分析精度高于三节点常应变三角形单元。且在常应变三角形单元中，随着单元数的增加，计算结果逐渐接近高阶单元的计算结果。3、图11示为带方孔、圆孔、菱形孔（边长

7、为80mm）的悬臂梁，其上受部分均布载荷（p=10Kn/m）作用，试采用一种平面单元，对图示两种结构进行有限元分析，比较开方孔、圆孔、菱形孔的位移和应力结果有何变化？（板厚为1mm,材料为钢），/百度文库-让每个人平等地提升自我450300.n5z图11要求：(1)取图：、a、取出三个开孔模型的有限元模型图，包括加载和边界条件b、取出三个开孔模型的x、y方向上的应力云图c、取出三个开孔模型的x、y方向上的位移云图(2)给出结论10百度文库-让每个人平等地提升自我菱形孔有限元模型ANOCT2fffiLO成门九十菱形孔位移云图:11百度文库-让每个人平等地提升自我菱形孔应力云图:万孔有限元模型图:

8、12百度文库-让每个人平等地提升自我方孔位移云图:方孔应力云图:圆孔位有限元模型图:13百度文库-让每个人平等地提升自我ANOCV312Q1021rJ5i44圆孔位移云图:L*.E3：H-Zc.HOE-O6.阖:E7$MaNT专门的E7电惚3步，21&Y占.35：-£-«£.4lO£-CC-的旎圆孔应力云图:14百度文库-让每个人平等地提升自我根据以上位移和应力图，可以得出方孔竖直、方孔平行、圆孔等模型的最小最大位移应力如表2-1所示。模型类别最小位移（科m）取大位移（m）最小应力（mpa最大应力（MPa方孔竖直0方孔平行0圆孔0（4）结果分析由

9、以上结果分析可知：1）方孔的最大应力比棱形孔的大，不利于结构承受载荷。2）和方孔相比，圆孔的最大应力是三个最大应力中最小的一个，有利于改善零件结构设计,故生活中圆孔应用的较多。10Pa作用，计算两种方案:4、如图12所示，四边简支的钢板，受到垂直于板面的均布压力15百度文库-让每个人平等地提升自我无加筋板和加筋板的变形和应力。钢板的杨氏模量为，泊松比。要求：使用Ansys软件建模，采用shell63和beam188单元。(1)取图：两种计算方案一一无加筋板和加筋板a、几何模型图、有限元模型图”把边界条件和加载显示出来)b、加筋板把截面形状显示出来，即分别取图显示角钢'L25020010

10、和T型材1618024120的截面形状。c、计算结果云图，包括垂直于板面方向的位移云图、VonMises应力云图。(2)通过计算比较，对两种计算方案的优劣下结论。(a)无加筋板(b)加筋板图12板的几何模型(1)a无加筋板模型图：16百度文库-让每个人平等地提升自我=ANSYS-T-R16.0型加筋板截面形状T型加筋板截面形状:17百度文库-让每个人平等地提升自我无加筋板VonMises应力云图:18百度文库-让每个人平等地提升自我SOKLSOLDIICM2TB=LIIEE-LH£-.43=E+：tANSYSR16.0APR23201EU:J1:.O5非9氟自M£D£.190X0,3E<SE+D7,3艮若HO?461232.144E+O*T,2«0E-k37次EW有加筋板z方向位移云图:MODAL3cL7T二第ANSYSHl6.0aFPSiJOISlBii9t2C5JEHstrs=iTIME-10-OM磁石，g铝*Li)O*6?S.忙。503.001313,003535E帆”5,00919r01L81t有加筋板VonMises应力云图:19百度文库-让每个人平等地提升自我SOLUTIONANSYSR1«.OAPR20LSIS：01:34“er：=UE-1I跖F884,1*9?分4943g15014.622079.B