有限元分析实验报告.docx

有限元分析实验报告武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称机械中的有限单元分析开课学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级机电工程学院机电研1502班 XX —XX学年第2学期实验一方形截面悬臂梁的弯曲的应力与变形分析钢制方形悬臂梁左端固联在墙壁,另一端悬空。工作时对梁右端施加垂直向下的30KN的载荷与60kN的载荷,分析两种集中力作用下该悬臂梁的应力与应变,其中梁的尺寸为10mmX10mmX100mm的方形梁。方形截面悬臂梁模型建立建模环境:DesignModeler。定义计算类型:选择为结构分析。定义材料属性:弹性模量为,泊松比为。建立悬臂式连接环模型。绘制方形截面草图:在DesignModeler中定义XY平面为视图平面,并正视改平面,点击sketching下的矩形图标,在视图中绘制10mmX10mm的矩形。拉伸:沿着Z方向将上一步得到的矩阵拉伸100mm,即可得到梁的三维模型,建模完毕,模型如下图所示。图方形截面梁模型定义单元类型: 选用6面体20节点186号结构单元。网格划分:通过选定边界和整体结构,在边界单元划分数量不变的情况下,通过分别改变节点数和载荷大小,对同一结构进行分析,划分网格如下图所示: 图网格划分定义边界条件并求解本次实验中,讲梁的左端固定,将载荷施加在右端,施以垂直向下的集中力,集中力的大小为30kN观察变形情况,再将力改为50kN,观察变形情况,给出应力应变云图,并分析。给左端施加固定约束; 给悬臂梁右端施加垂直向下的集中力;定义边界条件如图所示: 图定义边界条件应力分布如下图所示:定义完边界条件之后进行求解。图应力分布图应变分布如下图所示: 图应变分布图改变载荷大小: 将载荷改为60kN,其余边界条件不变。应力分布如下图所示: 图应力分布图应变分布如下图所示: 图应变分布图改变载荷大小: 将载荷改为90kN,其余边界条件不变。应力分布如下图所示: 图应力分布图应变分布如下图所示: 图应变分布图有限元实验报告学院:机械科学与工程学院专业:机械工程及自动化班级: 姓名:石承钢学号: 班1 目录实验1:杆系结构有限元静力学分析----------------------3实验4:平面结构有限元静力学分析---------------------7实验6:空间结构有限元静力学分析--------------------10作业1:杆系结构有限元分析---------------------------14作业2:平面问题有限元分析---------------------------20作业3:空间问题有限元分析----------------------------25附加作业:工字梁的应力分析----------------------------30 2 实验1:杆系结构有限元静力学分析——订书针 :上图所示为订书钉,尺寸见图中标注。材料弹性模量为E=×105MPa,泊松比为,横截面积尺寸为宽B=,高H=。当订书钉被压入纸张时,约需要120N的载荷,载荷均匀分布在订书钉上部。就以下两种情况进行有限元分析: (1).钉入时A、B为铰支;(2).钉入时A、B为固支。 : 2-:单元类型选择为 Beam188. 3 2-: 2-:弹性模量E=210E3,泊松比为 2-4建模并划分网格:创建关键点、利用lines建立beam单元,划分网格。 4 2-: 2-: :3-: 5 有限元方法实验报告与作业班级:班姓名:林亮基学号: 学院:机械学院B 目录实验1:杆系结构有限元静力学分析....................................................1 实验2:基于APDL命令流方式的杆系结构有限元静力学分析.....4 实验3:实体建模....................................................................................6 实验4:平面结构有限元静力学分析....................................................9 实验5:平面结构有限元静力学分析..................................................14 实验6:空间结构有限元静力学分析..................................................18 作业1杆系结构有限元分析...............................................................