有限元ANSYS实训报告

实训题目：图示为一带圆孔或方孔的单位厚度〔1mm〕的正方形平板，在x方向作用均布压力0.25Mpa，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，并分别就圆孔和方孔结构对以下几种计算方案的计算结果进行比拟：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；分别采用不同数量的三节点常应变单元计算；比拟圆孔和方孔孔边应力水平；在y轴上，圆孔边应力的精确解为：，在x轴上，孔边应力的精确解为：题目分析：根据题目要求，由于该结构没有说明约束，而且在上下，左右均对称，所以在建平面模型时，只取该结构的1/4为研究对象。根据要求得出如下结果。1〕.1相同数目三节点单元与六结单元点总变形比照1〕.2相同数目三节点单元与六结点单元应变图比照1〕.3相同数目三节点单元与六结点单元应力分布图比照1〕.4相同数目三节点单元与六结点单元结点最大位移三节点最大位移MAXIMUMABSOLUTEVALUESUXUYUZUSUMNODE2713207VALUE-0.58525E-070.17861E-070.00000.59282E-07六结点最大位移MAXIMUMABSOLUTEVALUESUXUYUZUSUMNODE52462012VALUE-0.58568E-070.17871E-070.00000.59251E-07通过上述最大位移比照可知，X、Y方向上的节点位移是六节点更大；但总位移却是三节点的更大。1〕.5相同数目三节点单元与六结点单元结点等效应力比照三节点最小等效应力MINIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE1282261284848VALUE0.0000-42152.-0.55737E+0689187.77250.六节点最小等效应力MINIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE285629595VALUE0.0000-90247.-0.64678E+0663889.55453.通过上述比拟知：三节点等效应力最大值比六节点大，分别是77250pa和55453pa三节点最大等效应力MAXIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE184128128VALUE0.20654E+060.0000-4679.50.55737E+060.53940E+06六节点最大等效应力MAXIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE110422VALUE0.22886E+0664976.0.00000.64678E+060.60928E+062〕.1不同数量三节点常应变单元总变形比照。2〕.2不同数量三节点常应变单元应变彩图比照2〕.3不同数量三节点常应变单元应力彩图比照2〕.4不同数量三节点常应变单元结点位移比照100单元三节点最大位移MAXIMUMABSOLUTEVALUESUXUYUZUSUMNODE177207VALUE-0.58446E-070.17833E-070.00000.59369E-07200单元三节点最大位移MAXIMUMABSOLUTEVALUESUXUYUZUSUMNODE2713207VALUE-0.58525E-070.17861E-070.00000.59282E-072〕.54不同数量三节点常应变单元等效应力比照100单元三节点单元最小等效应力MINIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE6868682929VALUE0.0000-44895.-0.50333E+060.10798E+0696987.200单元三节点单元最小等效应力MINIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE1282261284848VALUE0.0000-42152.-0.55737E+0689187.77250.100单元三节点单元最大等效应力MAXIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE1216868VALUE0.17766E+060.0000-11225.0.50333E+060.48245E+06200单元三节点单元最大等效应力MAXIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE184128128VALUE0.20654E+060.0000-4679.50.55737E+060.53940E+063〕比拟圆孔和方孔孔边应力水平3〕.1圆孔和方孔总变形图比照3〕.2圆孔和方孔最大节点位移图比照3〕.3圆孔和方孔等效应力分布图比照3〕.4圆孔和方孔最大节点位移比照六节点方形孔最大位移MAXIMUMABSOLUTEVALUESUXUYUZUSUMNODE52462012VALUE-0.58568E-070.17871E-070.00000.59251E-07六节点圆形孔最大位移MAXIMUMABSOLUTEVALUESUXUYUZUSUMNODE145201VALUE-0.30919E-070.99983E-080.00000.30919E-073〕.5圆孔和方孔节点等效应力比照六节点方形孔最小等效应力MINIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE285629595VALUE0.0000-90247.-0.64678E+0663889.55453.六节点圆形孔最小等效应力MINIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE4534854539734VALUE0.0000-98192.-0.78721E+0661855.59667.六节点方形孔最大等效应力MAXIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE110422VALUE0.22886E+0664976.0.00000.64678E+060.60928E+06六节点圆形孔最大等效应力MAXIMUMVALUESS1S2S3SINTSEQVNODE2402453453VALUE0.27919E+0613867.0.00000.78721E+060.78697E+06圆形孔边应力最大值：MINIMUMVALUESSXSYNODE4532VALUE-0.78720E+060.27914E+06根据题目所知：在y轴上，圆孔边应力的精确解为：，在x轴上，孔边应力的精确解为：比拟结果相近，但是由于网格划分数目没有很多，相差还是有的。实训总结在为期一周的实训中，我了解了一些ANSYS10.0的一些用法和用途，也掌握了有限元分析方法和步骤。通过ANSYS10.0软件可以比拟精确地掌握各点的应力和应变情况,为理论设计和实际工程应用提供依据。但在一开始的时候还不知道软件的具体用法，在一片茫然中自己摸索前进。在做了几次之后，终于有所收获。在平板的有限元建模与变形分析中，从选择单元