文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 有限元作业

有限元作业

有限元作业
有限元作业

1.列举著名的有限元软件(8种—10种以上),并简述大型通用有限元软件的特点。

LUSAS,MSC.Nastran、Ansys、Abaqus、LMS-Samtech、Algor、Femap/NX Nastran、Hypermesh、COMSOL Multiphysics、FEPG

ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料,作为通用的模拟工具,ABAQUS 除了能解决大量结构(应力/ 位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透/ 应力耦合分析)及压电介质分析。

ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件,是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo,NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。

MSC 软件是全球多学科仿真的厂商在航空业MSC Nastran被美国联邦航空管理局(FAA)认证为领取飞行器适航证指定的唯一验证软件。在中国,MSC软件全面通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会的严格考核认证,作为与分析设计标准JB4732-95 相适应的分析软件。在船舶行业MSC Nastran软件是中国船级社指定的船舶分析验证软件(https://www.wendangku.net/doc/ec13622030.html,(1997)118 ,国际船级社协会的10 个成员(世界十大船级社)中有8 家采用MSC Nastran 软件作为船舶分析的验证软件,包括:美国船级社ABS、英国劳氏船级社LR、日本船级社NK、挪威船级社DNV、韩国船级社KR、法国船级社BV、德国劳氏船级社GL、中国船级社CCS。

2.1单元种类数

(1)在ABAQUS/Sandard中,实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元,均可以采用完全积分或缩减积分,另外还有修正的二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),以及非协调模式单元和杂交单元。

(2)ABAQUS/Explicit中,实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元,以及修正的二次二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),没有二次完全积分实体单元。

按照节点位移插值的阶数,ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类:

线性单元:仅在单元的角点处布置节点,在各个方向都采用线性插值。

二次单元:在每条边上有中间节点,采用二次插值。

修正的二次单元:在每条边上有中间节点,并采用修正的二次插值。

1、线性完全积分单元

2、二次完全积分单元:

3、线性减缩积分单元:

4、二次减缩积分单元

5、非协调模式单元

6、使用Tri 或Tet 单元要注意:如果能用Quad 或Hex 单元,就尽量不要使用Tri或Tet 单元;

7、杂交单元

在ABAQUS/Standard 中,每一种实体单元都有其对应的杂交单元,

用于不可压缩材料(泊松比为0.5,如橡胶)或近似不可压缩材料(泊松比大于0.475)。

除了平面应力问题之外,不能用普通单元来模拟不可压缩材料的响应,因为此时

单元中的应力士不确定的。

2.2ABAQUS单元命名原则

一、实体单元/连续介质单元(Continuum Elements)1、通用实体单元(General-purpose continuum elements) 1.1、一维、二维、三维及轴对称单元(One-dimensional, two-dimensional, three-dimensional, and axisymmetric elements)1.2、含非对称、非线性变形的轴对称单元(Axisymmetric elements with nonlinear asymmetric deformation)1.3、圆柱体单元(Cylindrical elements)2、无限元(Infinite elements)3、翘曲元(Warping elements)二、结构性单元(Structural Elements)1、膜单元(Membrane Elements)1.1、通用膜单元(General membrane elements)?1.2、圆柱体膜单元(Cylindrical membrane elements)2、桁架单元(Truss Elements)3、梁单元(Beam Elements)4、壳单元(Shell Elements)4.1、三维壳单元(Three-dimensional shell elements) 4.2、轴对称壳单元(Axisymmetric shell elements)

2.3 abaqus中各个单元类型的区别

薄壁壳与厚壁壳.

壳体问题一般可以归结为薄壳问题和厚壳问题.二者的区别之处在于薄壳问题假设壳体横向(厚度方向)剪切变形量很小,可以忽略不计.而后可认为横向剪切变形对计算结果有重要影响.对于由但一个向同性材料组成的壳体,当厚度与跨度比值大于1/15时可以认为是厚壳,小于此值时可以认为是薄壳.

减缩积分.

减缩积分是相对于完全积分来说的,完全积分的含义是,当单元具有规则形状时,在数值积分过程中采用的高斯积分点数目能够对单元刚度矩阵中的插值多项式进行精确积分.“规则形状”是指单元的边相交成直角,且中间节点位于边的中点.完全积分的线性单元在每个方向上有2个积分点,二次单元在每个方向上有3个积分点.在承受弯曲载荷作用时,完全积分单元容易产生剪切闭锁现象,造成单元

过硬,导致即使划分很细的网格,计算精度仍然很差,因此,缩减积分单元应运而生.

减缩积分单元比完全积分单元在每个方向上少使用一个积分点,因此成为减

缩积分.减缩积分可以消除前面所说的剪切闭锁问题,而且对计算结果精度影响不大.但减缩积分单元也有自己的缺点,即它只在单元中心有一个积分点,相当于常

应力单元,它在积分点上的计算结果是精确的,而经过插值平均后得到的节点应力则不精确,如果要精确计算应力集中部位的节点应力,还是使用完全积分单元比较好.另外,沙漏模式也是使用减缩积分单元特有的问题.

沙漏模式(hourglass)及其控制.

沙漏模式主要出现在线性减缩积分单元的应力/位移场分析中.线性单元本身

的积分点数就比较少,使用减缩积分时各个方向上的积分点数又减少一个,因此可能出现没有刚度的零能模式,即所说的“沙漏模式”.如果网格较粗,这种零能模式就有可能通过网格扩散出去,使计算结果变得没有意义.因此,线性缩减积分单元在

使用时必须对沙漏模式的出现进行控制,abaqus中的一阶(线性)缩减积分单元

都引入了控制沙漏模式的“沙漏刚度”,但使用时也需要进行细致的网格划分.

有限薄膜应变

“有限应变”是相对于“小应变”来说的,其实有限应变一点都不有限,它可以适用于应变很大的算例.如果单元后面跟个S,比如S4RS单元,这就是小应变单元,只能适用于小应变情形的算例.

3.简述有限单元法的应用情况(工程领域及常见问题)

有限元法在铸件凝固过程中的应用

有限元法在金属成型中的应用

冷拔钢管成型过程的模拟

焊管成型过程的模拟

有限元法在结构强度分析和优化设计中的应用

隔水套管的优化设计

吊笼结构设计

舰用钢丝绳在挤压力下的有限元分析

液压密封圈的有限元分析及结构优化

单螺杆泵定子橡胶的接触磨损分析

冰箱压缩机排气系统的有限元分析与优化设计

压缩机吸气阀片的优化设计

热塑性复合材料的粘塑性有限元法

焦炭塔地震动力响应分析

有限元法在土木工程与地震预测中的应用

钢筋混凝土斜交刚构连续梁桥的实验与数值分析

钢结构外伸端板连接抗火性能研究

轻型钢筋混凝土复合楼板的有限元分析

超高层钢筋混凝土结构梁柱节点的有限元分析

含硬包体岩石破裂演化过程的声发射数值模拟

有限元法在生物力学中的应用

有限元法在膝关节修复中的应用

有限元法在漏斗胸矫形手术中的应用

4.有限元分析的3个部分

有限元分析可分成三个部分,前置处理、计算求解和后置处理。前置处理是建立有限元模型,完成单元网格划分;后置处理则是采集处理分析结果,使用户能简便提取信息,了解计算结果。

5.有限元分析的基本步骤

第一步:问题及求解域定义:根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。

第二步:求解域离散化:将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域,习惯上称为有限元网络划分。显然单元越小(网格越细)则离散域的近似程度越好,计算结果也越精确,但计算量及误差都将增大,因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。

第三步:确定状态变量及控制方法:一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示,为适合有限元求解,通常将微分方程化为等价的泛函形式。

第四步:单元推导:对单元构造一个适合的近似解,即推导有限单元的列式,其中包括选择合理的单元坐标系,建立单元试函数,以某种方法给出单元各状态变量的离散关系,从而形成单元矩阵(结构力学中称刚度阵或柔度阵)。

为保证问题求解的收敛性,单元推导有许多原则要遵循。对工程应用而言,重要的是应注意每一种单元的解题性能与约束。例如,单元形状应以规则为好,畸形时不仅精度低,而且有缺秩的危险,将导致无法求解。

第五步:总装求解:将单元总装形成离散域的总矩阵方程(联合方程组),反映对近似求解域的离散域的要求,即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。总装是在相邻单元结点进行,状态变量及其导数(可能的话)连续性建立在结点处。

第六步:联立方程组求解和结果解释:有限元法最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、迭代法和随机法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。对于计算结果的质量,将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。

6.简介有限元平面问题(区别平面应力和平面应变)及其应用范围

平面应力:只在平面内有应力,与该面垂直方向的应力可忽略,例如薄板拉压问题。

平面应变:只在平面内有应变,与该面垂直方向的应变可忽略,例如水坝侧向水压问题。

具体说来:

平面应力是指所有的应力都在一个平面内,如果平面是OXY平面,那么只有正应力σx,σy,剪应力τxy(它们都在一个平面内),没有σz,τyz,τzx。

平面应变是指所有的应变都在一个平面内,同样如果平面是OXY平面,则只有正应变εx,εy和剪应变γxy,而没有εz,γyz,γzx。

举例说来:

平面应变问题比如压力管道、水坝等,这类弹性体是具有很长的纵向轴的柱形物体,横截面大小和形状沿轴线长度不变;作用外力与纵向轴垂直,并且沿长度不变;柱体的两端受固定约束。

平面应力问题讨论的弹性体为薄板,薄壁厚度远远小于结构另外两个方向的尺度。薄板的中面为平面,其所受外力,包括体力均平行于中面面内,并沿厚度方向不变。而且薄板的两个表面不受外力作用

7.简介有限元轴对称问题的范围

在工程问题中经常会遇到一些实际结构,它们的几何形状、约束条件和外载荷均对称某一固定轴,我们把该固定轴称为对称轴。则在载荷作用下产生的应力、应变和位移也都对称此轴。这种问题就称为轴对称问题。在离心机械、压力容器、矿山机械、飞行器中经常遇到轴对称问题。

8.常见ABAQUS单位的类型。此外,还要求掌握具体的参数,比如:C3D8R

一.非协调模式单元(I)和修正单元(M)(待定)

C3D8R是单元类型,C表示为实体单元,"3D'表示为“三维”,“8”是这个单元所具有的节点

数目,"R“指这个单元是“缩减积分单元”。

9.ABAQUS怎样设置单位?常用单位体系(公制和英制),分别介绍m和mm两种体系(距离,力,压强等)

答:如果长度单位是m,则力、质量、时间单位必须是N,Kg,s相应的密度单位是kg/m^3,应力和弹性模量的单位是N/m^3;如果长度单位使用mm ,则力,质量、时间单位是N,t

和s,相应密度单位是t/mm^3,应力和弹性模量单位是N/mm^2(Pa).ABAQUS的计算是基于量纲计算的,没有所谓的单位,只要单位统一即可。

10.什么是梁?

承受垂直于轴线的横向载荷的杆件。它是工程结构中重要的承力构件,如房梁、轮船的龙骨、飞机机翼的大梁和起重机的大梁。

11.什么是桁架?

桁架:一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。

12.简述非线性的三种形式。并简述ABAQUS设置和分析非线性问题的特点。

答:几何非线性;材料非线性;边界非线性。对于以上3类非线性问题,在ABAQUS/CAE中建模时可以分别使用以下处理方法:

1)几何非线性;在S tep功能模块中打开几何非线性开关(Nlgeom设为ON)。

2)边界条件非线性:对于接触问题,可以在Interaction功能模块中定义相关参数。

3)材料非线性:在Property功能模块中设置非线性的材料属性。注意只有在分析几何非线性(大位移、大转动、初始应力、几何刚化或突然翻转等)时才需要将Nlgeom设为ON 13.简述结构动力学分析。并简述ABAQUS结构动力学分析的特点。

结构动力学是结构力学的一个分支,着重研究结构对于动载荷的响应(如位移、应力等的时间历程),以便确定结构的承载能力和动力学特性,或为改善结构的性能提供依据。结构动力学同结构静力学的主要区别在于它要考虑结构因振动而产生的惯性力(见达朗伯原理)和阻尼力,而同刚体动力学之间的主要区别在于要考虑结构因变形而产生的弹性力。

答:动力学分析是用来确定惯量和阻尼其重要作用时结构或构件动力学的分析技术,常见的动力学行为有:振动特性;载荷随时间变化的效应;周期载荷激励。

清华大学有限元大作业

??????? ????? ???グ?? ? ??? ????φ??? ????φ??? ????φ??? ??? 1 Corresponding author: zzq_890709@https://www.wendangku.net/doc/ec13622030.html,

?? Contents 0 ????????????? (2) 0.1 ?????? (2) 0.2 ????????? (2) 0.3 ?????? (3) 1????????仈 (4) 1.1 ???? (4) 1.2 ?????????????? (5) 1.3 ???? (7) 1.4 ???????ウ (13) 2 ???????????仈 (14) 2.1 ???? (14) 2.2 ???? (15) 2.3 ???? (16) 3 й???????????仈 (19) 3.1 ??????? (19) 3.2 ?????????????? (19) 3.3 ???? (20) 3.4 ???????ウ (22) 4 ??????????仈 (23) 4.1 ???? (23) 4.2 ???? (24) 4.3 ???? (25) 5 ??????????????仈 (32) 5.1 ???? (32) 5.2 ???? (33) 6 ???仈 (39) 6.1 ???? (39) 6.2 ??傼? (41) 6.3 ???? (44) 6.4 ???? (45) 7 ?? (48)

0 ????????????? 0.1 ?????? ????????????????лй??僔? 1????——?????????????Gambit. 2??????——????Matlab??????? 3????——??Matlab??.dat?????Tecplot??? 0.2 ????????? ?0 Matlab????????? ?????bandwidth.m ????????? elem_B_plane.m ????????B elem_D_plane.m ??????D elem_MK_plane.m ????????K elem_stressIntp.m ??儈??????? input.m ?????? input_readload.m ???? integrate_gauss_1.m 1?儈??? integrate_gauss_2.m 2?儈??? integrate_hammer.m й??Hammer?? main_AssemSolve.m ???????????Ka = P main_CalStress.m ?????????? output2tec.m ??.dat???Tecplot?? plot_mesh.m ?Matlab????? plot_stress.m ?Matlab??????? shape_cubic_820.m 3?8?20??Serendipity??????shape_lagrange.m 1?Lagrange???? shape_quadrangle_9.m ???9???????? shape_quadrangle_48.m ???4?8??Serendipity??????shape_triangle_36.m й??3?6????????

CATIA有限元分析计算实例-完整版

CATIA有限元分析计算实例 CATIA有限元分析计算实例 11.1例题1 受扭矩作用的圆筒 11.1-1划分四面体网格的计算 (1)进入【零部件设计】工作台 启动CATIA软件。单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项,如图11-1所示,进入【零部件设计】工作台。 图11-1单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项 单击后弹出【新建零部件】对话框,如图11-2所示。在对话框内输入新的零件名称,在本例题中,使用默认的零件名称【Part1】。点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框,进入【零部件设计】工作台。 (2)进入【草图绘制器】工作台 在左边的模型树中单击选中【xy平面】, 如图11-3所示。单击【草图编辑器】工具栏内的【草图】按钮,如图11-4所示。这时进入【草图绘制器】工作台。 图11-2【新建零部件】对话框

图11-3单击选中【xy平面】 (3)绘制两个同心圆草图 点击【轮廓】工具栏内的【圆】按钮,如图11-5所示。在原点点击一点,作为圆草图的圆心位置,然后移动鼠标,绘制一个圆。用同样分方法再绘制一个同心圆,如图11-6所示。 图11-4【草图编辑器】工具栏 图11-5【轮廓】工具栏 下面标注圆的尺寸。点击【约束】工具栏内的【约束】按钮,如图11-7所示。点击选择圆,就标注出圆的直径尺寸。用同样分方法标注另外一个圆的直径,如图11-8所示。 图11-6两个同心圆草图 图11-7【约束】工具栏 双击一个尺寸线,弹出【约束定义】对话框,如图11-9所示。在【直径】数值栏内输入100mm,点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框,同时圆的直径尺寸被修改为100mm。用同样的方法修改第二个圆的直径尺寸为50mm。修改尺寸后的圆如图11-10所示。

有限元分析大作业报告

有限元分析大作业报告 试题1: 一、问题描述及数学建模 图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: (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; (3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。 该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图所示。 二、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 1、有限元建模 (1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences 为Structural (2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是Solid Quad 4 node182;六节点三角形单元选择的类型是Solid Quad 8 node183。因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。 (3)定义材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3 (4)建几何模型:生成特征点;生成坝体截面 (5)网格化分:划分网格时,拾取lineAB和lineBC,设定input NDIV 为15;拾取lineAC,设定input NDIV 为20,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到600个单元。

(6)模型施加约束:约束采用的是对底面BC 全约束。大坝所受载荷形式为Pressure ,作用在AB 面上,分析时施加在L AB 上,方向水平向右,载荷大小沿L AB 由小到大均匀分布。以B 为坐标原点,BA 方向为纵轴y ,则沿着y 方向的受力大小可表示为: }{*980098000)10(Y y g gh P -=-==ρρ 2、 计算结果及结果分析 (1) 三节点常应变单元 三节点常应变单元的位移分布图 三节点常应变单元的应力分布图

华科大有限元分析题及大作业题答案——船海专业(DOC)

姓名:学号:班级:

有限元分析及应用作业报告 一、问题描述 图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: 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; 3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。

二、几何建模与分析 图1-2力学模型 由于大坝长度>>横截面尺寸,且横截面沿长度方向保持不变,因此可将大坝看作无限长的实体模型,满足平面应变问题的几何条件;对截面进行受力分析,作用于大坝上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力,满足平面应变问题的载荷条件。因此该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图1-2所示,建立几何模型,进行求解。 假设大坝的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3 三、第1问的有限元建模 本题将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。 1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences为Structural 2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是PLANE42(Quad 4node42),该单元属于是四节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为三节点单元;六节点三角形单元选择的类型是PLANE183(Quad 8node183),该单元属于是八节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为六节点单元。因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。 3)定义材料参数 4)生成几何模 a. 生成特征点 b.生成坝体截面 5)网格化分:划分网格时,拾取所有线段设定input NDIV 为10,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到200个单元。 6)模型施加约束: 约束采用的是对底面BC全约束。 大坝所受载荷形式为Pressure,作用在AB面上,分析时施加在L AB上,方向水平向右,载荷大小沿L AB由小到大均匀分布(见图1-2)。以B为坐标原点,BA方向为纵轴y,则沿着y方向的受力大小可表示为: ρ(1) = gh P- =ρ g = - 10 {* } 98000 98000 (Y ) y

有限元法的基本思想及计算 步骤

有限元法的基本思想及计算步骤 有限元法是把要分析的连续体假想地分割成有限个单元所组成的组合体,简称离散化。这些单元仅在顶角处相互联接,称这些联接点为结点。离散化的组合体与真实弹性体的区别在于:组合体中单元与单元之间的联接除了结点之外再无任何关联。但是这种联接要满足变形协调条件,即不能出现裂缝,也不允许发生重叠。显然,单元之间只能通过结点来传递内力。通过结点来传递的内力称为结点力,作用在结点上的荷载称为结点荷载。当连续体受到外力作用发生变形时,组成它的各个单元也将发生变形,因而各个结点要产生不同程度的位移,这种位移称为结点位移。在有限元中,常以结点位移作为基本未知量。并对每个单元根据分块近似的思想,假设一个简单的函数近似地表示单元内位移的分布规律,再利用力学理论中的变分原理或其他方法,建立结点力与位移之间的力学特性关系,得到一组以结点位移为未知量的代数方程,从而求解结点的位移分量。然后利用插值函数确定单元集合体上的场函数。显然,如果单元满足问题的收敛性要求,那么随着缩小单元的尺寸,增加求解区域内单元的数目,解的近似程度将不断改进,近似解最终将收敛于精确解。 用有限元法求解问题的计算步骤比较繁多,其中最主要的计算步骤为: 1)连续体离散化。首先,应根据连续体的形状选择最能完满地描述连续体形状的单元。常见的单元有:杆单元,梁单元,三角形单元,矩形单元,四边形单元,曲边四边形单元,四面体单元,六面体单元以及曲面六面体单元等等。其次,进行单元划分,单元划分完毕后,要将全部单元和结点按一定顺序编号,每个单元所受的荷载均按静力等效原理移植到结点上,并在位移受约束的结点上根据实际情况设置约束条件。 2)单元分析。所谓单元分析,就是建立各个单元的结点位移和结点力之间的关系式。现以三角形单元为例说明单元分析的过程。如图1所示,三角形有三个结点i,j,m。在平面问题中每个结点有两个位移分量u,v和两个结点力分量F x,F y。三个结点共六个结点位移分量可用列

(完整版)有限元大作业matlab---课程设计例子

有限元大作业程序设计 学校:天津大学 院系:建筑工程与力学学院 专业:01级工程力学 姓名:刘秀 学号:\\\\\\\\\\\ 指导老师:

连续体平面问题的有限元程序分析 [题目]: 如图所示的正方形薄板四周受均匀载荷的作用,该结构在边界 上受正向分布压力, m kN p 1=,同时在沿对角线y 轴上受一对集中压 力,载荷为2KN ,若取板厚1=t ,泊松比0=v 。 [分析过程]: 由于连续平板的对称性,只需要取其在第一象限的四分之一部分参加分析,然后人为作出一些辅助线将平板“分割”成若干部分,再为每个部分选择分析单元。采用将此模型化分为4个全等的直角三角型单元。利用其对称性,四分之一部分的边界约束,载荷可等效如图所示。

[程序原理及实现]: 用FORTRAN程序的实现。由节点信息文件NODE.IN和单元信息文件ELEMENT.IN,经过计算分析后输出一个一般性的文件DATA.OUT。模型基本信息由文件为BASIC.IN生成。 该程序的特点如下: 问题类型:可用于计算弹性力学平面问题和平面应变问题 单元类型:采用常应变三角形单元 位移模式:用用线性位移模式 载荷类型:节点载荷,非节点载荷应先换算为等效节点载荷 材料性质:弹性体由单一的均匀材料组成 约束方式:为“0”位移固定约束,为保证无刚体位移,弹性体至少应有对三个自由度的独立约束 方程求解:针对半带宽刚度方程的Gauss消元法

输入文件:由手工生成节点信息文件NODE.IN,和单元信息文件ELEMENT.IN 结果文件:输出一般的结果文件DATA.OUT 程序的原理如框图:

有限元分析与应用详细例题

《有限元分析与应用》详细例题 试题1:图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比 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; 3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。 一.问题描述及数学建模 无限长的刚性地基上的三角形大坝受齐顶的水压作用可看作一个平面问题,简化为平面三角形受力问题,把无限长的地基看着平面三角形的底边受固定支座约束的作用,受力面的受力简化为受均布载荷的作用。 二.建模及计算过程 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 下面简述三节点常应变单元有限元建模过程(其他类型的建模过程类似): 1.1进入ANSYS 【开始】→【程序】→ANSYS 10.0→ANSYS Product Launcher →change the working directory →Job Name: shiti1→Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 1.3选择单元类型 单元是三节点常应变单元,可以用4节点退化表示。 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 42 →OK (back to Element Types window)→Options… →select K3: Plane Strain→OK→Close (the Element Type window) 1.4定义材料参数

有限元分析大作业试题

有限元分析习题及大作业试题 要求:1)个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成,并将计算结果上交; 2)以小组为单位完成有限元分析计算; 3)以小组为单位编写计算分析报告; 4)计算分析报告应包括以下部分: A、问题描述及数学建模; B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方 案、载荷及边界条件处理、求解控制) C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分 析评判) D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单 元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的 影响分析等) E、建议与体会 4)11月1日前必须完成,并递交计算分析报告(报告要求打印)。

习题及上机指南:(试题见上机指南) 例题1 坝体的有限元建模与受力分析 例题2 平板的有限元建模与变形分析 例题1:平板的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: plane 0.5 m 0.5 m 0.5 m 0.5 m 板承受均布载荷:1.0e 5 P a 图1-1 受均布载荷作用的平板计算分析模型 1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element T ype →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element T ypes window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK →Close (the Element T ype window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY :0.3 → OK 1.5定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add … →select T ype 1→ OK →input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)

有限元分析报告大作业

有限元分析》大作业基本要求: 1.以小组为单位完成有限元分析计算,并将计算结果上交; 2.以小组为单位撰写计算分析报告; 3.按下列模板格式完成分析报告; 4.计算结果要求提交电子版,一个算例对应一个文件夹,报告要求提交电子版和纸质版。 有限元分析》大作业 小组成 员: 储成峰李凡张晓东朱臻极高彬月 Job name :banshou 完成日 期: 2016-11-22 一、问题描述 (要求:应结合图对问题进行详细描述,同时应清楚阐述所研究问题的受力状况 和约束情况。图应清楚、明晰,且有必要的尺寸数据。)如图所示,为一内六角螺栓扳手,其轴线形状和尺寸如图,横截面为一外 接圆半径为0.01m的正六边形,拧紧力F为600N,计算扳手拧紧时的应力分布 图1 扳手的几何结构 数学模型

要求:针对问题描述给出相应的数学模型,应包含示意图,示意图中应有必要的尺寸数据;

图 2 数学模型 如图二所示,扳手结构简单,直接按其结构进行有限元分析。 三、有限元建模 3.1 单元选择 要求:给出单元类型, 并结合图对单元类型进行必要阐述, 包括节点、自由度、 实常数等。) 图 3 单元类型 如进行了简化等处理,此处还应给出文字说

扳手截面为六边形,采用4 节点182单元,182 单元可用来对固体结构进行

二维建模。182单元可以当作一个平面单元,或者一个轴对称单元。它由4 个结点组成,每个结点有2 个自由度,分别在x,y 方向。 扳手为规则三维实体,选择8 节点185单元,它由8 个节点组成,每个节点有3 个自由度,分别在x,y,z 方向。 3.2 实常数 (要求:给出实常数的具体数值,如无需定义实常数,需明确指出对于本问题选择的单元类型,无需定义实常数。) 因为该单元类型无实常数,所以无需定义实常数 3.3材料模型 (要求:指出选择的材料模型,包括必要的参数数据。) 对于三维结构静力学,应力主要满足广义虎克定律,因此对应ANSYS中的线性,弹性,各项同性,弹性模量EX:2e11 Pa, 泊松比PRXY=0.3 3.4几何建模由于扳手结构比较简单,所以可以直接在ANSYS软件上直接建模,在ANSYS建 立正六 边形,再创立直线,面沿线挤出体,得到扳手几何模型 图4 几何建模

有限元分析软件比较分析

有限元分析软件 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50 年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。 有限元分析软件目前最流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC 四个比较知名比较大的公司,其中ADINA、ABAQUS 在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件,ANSYS、MSC 进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析,但是除ADINA 以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析,唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。 结构分析能力排名:ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS 流体分析能力排名:ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS 耦合分析能力排名:ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS 性价比排名:最好的是ADINA,其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS 软件与ANSYS 软件的对比分析: 1.在世界范围内的知名度:两种软件同为国际知名的有限元分析软件,在世界范围内具有各自广泛的用户群。ANSYS 软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉,它在计算机资源的利用,用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题,其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。由于ANSYS 产品进入中国市场早于ABAQUS,并且在五年前ANSYS 的界面是当时最好的界面之一,所以在中国,ANSYS 软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。但随着ABAQUS北京办事处的成立,ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高,并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。 2.应用领域:ANSYS 软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。ABAQUS 则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。 3.性价比:ANSYS 软件由于价格政策灵活,具有多种销售方案,在解决常规的

ansys有限元分析大作业

ansys有限元分析大作业

有限元大作业 设计题目: 单车的设计及ansys有限元分析 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 2016.11.23

单车的设计及ansys模拟分析 一、单车实体设计与建模 1、总体设计 单车的总体设计三维图如下,采用pro-e进行实体建模。 在建模时修改proe默认单位为国际主单位(米千克秒 mks) Proe》文件》属性》修改

2、车架 车架是构成单车的基体,联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时经受各种震动和冲击力量,因此除了强度以外还应有足够的刚度,这是为了在各种行驶条件下,使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变,充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部,前部为转向部分,后部为驱动部分,由于受力较大,所有要对后半部分进行加固。

二、单车有限元模型 1、材料的选择 单车的车身选用铝合金(6061-T6)T6标志表示经过热处理、时效。 其属性如下: 弹性模量:) .6+ 90E (2 N/m 10 泊松比:0.33 质量密度:) 3 2.70E+ N/m (2 抗剪模量:) 60E .2+ N/m (2 10 屈服强度:) .2+ (2 75E 8 N/m 2、单车模型的简化 为了方便单车的模拟分析,提高电脑的运算

效率,可对单车进行初步的简化;单车受到的力的主要由车架承受,因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度,抗振的能力,故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。 3、单元体的选择 单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元(solid)。查资料可以知道3D实体常用结构实体单元有下表。 单元名称说明 Solid45 三维结构实体单元,单元由8个节点定义,具有塑性、蠕变、应力刚化、 大变形、大应变功能,其高阶单元是 solid95

有限元大作业

风电主轴承有限元分析 XXX 摘要:基于有限元法在接触问题中的应用,对风电主轴承进行非线性分析。以轴承外圈的内表面和内圈的外表面为目标面,以滚子为接触面创建接触对分析滚子的接触应力情况。最大应力值出现在滚子边缘出,对最大承载滚子环向接触应力分析表明,有限元分析结果与理论计算结果相近,验证了利用有限元法分析风电主轴承应力状态的可行性。 关键词:风电主轴承;接触应力;有限元分析 0 引言 随着传统能源的日益枯竭以及环境污染问题愈发严重,风能作为一种清洁的的可再生能源近些年受到越来越多的关注。风力发电技术已广泛运用于世界各地。一些发达国家风力发电产业已得到了迅猛发展,技术日趋成熟,并开始走向产业化规模化发展阶段[1-3]。 风电主轴承是风力发电机重要的组成部分。其结构形式图下图1所示。据统计,如今安装的所有风力发电机中,采用主轴轴承支撑原理的占总数的75-80%[4],这种支撑是轴承内圈安装在旋转的主轴上,外圈固定在单独的轴承座上,相对于圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承来说,主轴轴承位置处轴产生变形,需要轴承具有一定的调心作用,所以都采用了调心滚子轴承。近年来由于计算机技术的飞速发展,轴承的受力分析计算已经普遍采用有限元分析的方法,能够准确合理地解决轴承复杂的非线性接触问题,为轴承的分析和计算提供了一种新的方法,成为未来的一个发展方向。在机械设备的设计过程中,对受力较大且复杂的零件进行受力分析,校核其整体和局部强度并进行合理的布局设计,是为了防止因应力过大而导致在实际工作中损坏或寿命降低[5]。本文主要运用ANSYS Workbench有限元软件对风电主轴承进行静力学计算,分析轴承内部结构参数对轴承载荷分布和最大接触应力的影响规律。 图1 风电主轴承结构及安装图 1 有限元分析过程 1.1 风电轴承有限元分析基本步骤 不同的物理性质和数学模型的问题,有限元法求解的基本步骤是相同的,只不过 具体公式推导和运算求解不尽相同。有限元分析求解问题的基本计算步骤[6]: 1.问题及求解域定义; 2.求解域离散化; 3.确定状态变量及控制方法; 4.单元推导;

(完整word版)有限元分析软件的比较

有限元分析软件的比较(购买必看)-转贴 随着现代科学技术的发展,人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能,需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响,看看是否会发生破坏性事故;分析计算核反应堆的温度场,确定传热和冷却系统是否合理;分析涡轮机叶片内的流体动力学参数,以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式,这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析(FEA,Finite Element A nalysis)方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中,有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面: 增加设计功能,减少设计成本; 缩短设计和分析的循环周期; 增加产品和工程的可靠性; 采用优化设计,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费; 进行机械事故分析,查找事故原因。 在大力推广CAD技术的今天,从自行车到航天飞机,所有的设计制造都离不开有限元分析计算,FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局(NASA)在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本,是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在,世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件,主要有德国的ASKA、英国的PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。 以下对一些常用的软件进行一些比较分析: 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件

重庆大学研究生有限元大作业教学内容

重庆大学研究生有限 元大作业

课程研究报告 科目:有限元分析技术教师:阎春平姓名:色学号: 2 专业:机械工程类别:学术 上课时间: 2015 年 11 月至 2016 年 1 月 考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师 (签名)

有限元分析技术作业 姓名: 色序号: 是学号: 2 一、题目描述及要求 钢结构的主梁为高160宽100厚14的方钢管,次梁为直径60厚10的圆钢管(单位为毫米),材料均为碳素结构钢Q235;该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间。主梁和次梁之间是固接。试对在垂直于玻璃平面方向的2kPa 的面载荷(包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷(人员与演出器械载荷)、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析。 二、题目分析 根据序号为069,换算得钢结构框架为11列13行。由于每个格子的大小为1×1(单位米),因此框架的外边框应为11000×13000(单位毫米)。 三、具体操作及分析求解 1、准备工作 执行Utility Menu:File → Clear&start new 清除当前数据库并开始新的分析,更改文件名和文件标题,如图1.1。选择GUI filter,执行 Main Menu: Preferences → Structural → OK,如图1.2所示

图1.1清除当前数据库并开始新的分析 图1.2 设置GUI filter 2、选择单元类型。 执行Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add→ select→ BEAM188,如图2.1。之后点击OK(回到Element Types window) →Close

有限元作业

有限元作业

有限元分析大作业 学院: 班级: 姓名: 学号: 日期:

试题一(对应第二章) 如图所示,有一受轴向拉伸载荷2000P N =作用的变截面杆件,在0x =处,杆件截面积为2020A mm =,在180x L mm ==处,杆件截面积为201102 A mm =,杆件弹性模量为200GPa ,泊松比为0.3,试建立该杆件的有限元模型,并计算端部位移。(在划分网格时,沿长度方向取三个等长度杆单元) x P 0A 012A L 解:计算分析 000()(1)2(1)2(1)2x x x x A P x A A x A L P x A L P x E EA L σσσε===-=-==-

[ ]00 000022()[ln(2)]ln 2ln(2)12x x x x P dx PL PL u x dx L x L L x x EA EA EA L ε===--=--??- ??? ?? 0() 1.3860.1242mm PL u L EA == 数学建模:将其用二维模型进行降维处理,分为四个节点,三个等长度单元。 后处理

读出最大应力:1.750*10^2mpa 则计算得到右端部位移u(L)=0.12683 轴向位移随杆长变化图如下:

试题二(对应第三章) 一正方形平板,尺寸为40 mm×40 mm,厚度为2 mm,板中央有直径为d的圆孔如下图所示,板材弹性模量为200GPa,泊松比为0.3,在板的左端和右端分别施加20 MPa的拉力载荷.试建立该平板的有限元模型,并分别计算圆孔直 d=5,10,15,20和25mm时,平板开孔应力集中系数。

有限元分析及应用大作业

有限元分析及应用大作业 作业要求: 1)个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成,并将计算结果上交; 也可根据自己科研工作给出计算实例。 2)以小组为单位完成有限元分析计算; 3)以小组为单位编写计算分析报告; 4)计算分析报告应包括以下部分: A、问题描述及数学建模; B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界 条件处理、求解控制) C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判) D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的 影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等) 题一:图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: 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;(注意ANSYS中用四边形单元退化为三节点三角形单元) 2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算; 3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。 解:1.建模: 由于大坝长度>>横截面尺寸,且横截面沿长度方向保持不变,因此可将大坝看作无限长的实体模型,满足平面应变问题的几何条件;对截面进行受力分析,作

用于大坝上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力,满足平面应变问题的载荷条件。因此该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况P=98000-9800*Y;建立几何模型,进行求解;假设大坝的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3; 2:有限元建模过程: 2.1 进入ANSYS : 程序→ANSYS APDL 15.0 2.2设置计算类型: ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 2.3选择单元类型: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 182(三节点常应变单元选择Solid Quad 4node 182,六节点三角形单元选择Solid Quad 8node 183)→OK (back to Element Types window) →Option →select K3: Plane Strain →OK→Close (the Element Type window) 2.4定义材料参数: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 →OK 2.5生成几何模型: 生成特征点: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints→In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK 生成坝体截面: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS →依次连接四个特征点,1(0,0),2(6,0),3(0,10) →OK 2.6 网格划分: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →依次拾取两条直角边:OK→input NDIV: 15 →Apply→依次拾取斜边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh:Areas, Shape: tri, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window) 2.7 模型施加约束: 给底边施加x和y方向的约束: ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On lines →pick the lines →OK →select Lab2:UX, UY →OK 给竖直边施加y方向的分布载荷: ANSYS 命令菜单栏: Parameters →Functions →Define/Edit →1) 在下方的下拉列表框内选择x ,作为设置的变量;2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数: 98000-9800*{Y};3) File>Save(文件扩展名:func) →返回:Parameters →Functions →Read from file:将需要的.func文件打开,参数名取meng,它表示随之将施加的载荷→OK →ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Lines →拾取竖直边;OK →在下拉列表框中,选择:Existing table →OK →选择需要的载荷为meng参数名→OK 2.8 分析计算: ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load

CATIA有限元分析计算实例讲诉

CATIA有限元分析计算实例 11.1例题1 受扭矩作用的圆筒 11.1-1划分四面体网格的计算 (1)进入【零部件设计】工作台 启动CATIA软件。单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项,如图11-1所示,进入【零部件设计】工作台。 图11-1单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项 单击后弹出【新建零部件】对话框,如图11-2所示。在对话框内输入新的零件名称,在本例题中,使用默认的零件名称【Part1】。点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框,进入【零部件设计】工作台。 (2)进入【草图绘制器】工作台 在左边的模型树中单击选中【xy平面】, 如图11-3所示。单击【草图编辑器】工具栏内的【草图】按钮,如图11-4所示。这时进入【草图绘制器】工作台。

图11-2【新建零部件】对话框 图11-3单击选中【xy平面】 (3)绘制两个同心圆草图 点击【轮廓】工具栏内的【圆】按钮,如图11-5所示。在原点点击一点,作为圆草图的圆心位置,然后移动鼠标,绘制一个圆。用同样分方法再绘制一个同心圆,如图11-6所示。 图11-4【草图编辑器】工具栏 图11-5【轮廓】工具栏 下面标注圆的尺寸。点击【约束】工具栏内的【约束】按钮,如图11-7所示。点击选择圆,就标注出圆的直径尺寸。用同样分方法标注另外一个圆的直径,如图11-8所示。

图11-6两个同心圆草图 图11-7【约束】工具栏 双击一个尺寸线,弹出【约束定义】对话框,如图11-9所示。在【直径】数值栏内输入100mm,点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框,同时圆的直径尺寸被修改为100mm。用同样的方法修改第二个圆的直径尺寸为50mm。修改尺寸后的圆如图11-10所示。 图11-8标注直径尺寸的圆草图 图11-9【约束定义】对话框 (4)离开【草图绘制器】工作台 点击【工作台】工具栏内的【退出工作台】按钮,如图11-11所示。退出【草图绘制器】工作台,进入【零部件设计】工作台。 图11-10修改直径尺寸后的圆 图11-11【工作台】工具栏

有限元分析报告大作业

基于ANSYS软件的有限元分析报告 机制1205班杜星宇U201210671 一、概述 本次大作业主要利用ANSYS软件对桌子的应力和应变进行分析,计算出桌子的最大应力和应变。然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为桌子的优化分析提供了充分的理论依据,并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想,对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。 二、问题分析 已知:桌子几何尺寸如图所示,单位为mm。假设桌子的四只脚同地面完全固定,桌子上存放物品,物品产生的均匀分布压力作用在桌面,压力大小等于300Pa,其中弹性模量E=9.3GPa,泊松比μ=0.35,密度ρ=560kg/m3,分析桌子的变形和应力。

将桌脚固定在地面,然后在桌面施加均匀分布的压力,可以看作对进行平面应力分析,桌脚类似于梁单元。由于所分析的结构比较规整且为实体,所以可以将单元类型设为八节点六面体单元。 操作步骤如下: 1、定义工作文件名和工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu/ File/Change Jobname,在弹出Change Jobname 对话框修改文件名为Table。选择New log and error files复选框。 (2)定义工作标题:Utility Menu/File/ Change Title,将弹出Change Title对话框修改工作标题名为The analysis of table。 (3)点击:Plot/Replot。 2、设置计算类型 (1)点击:Main Menu/Preferences,选择Structural,点击OK。

有限元法大作业

有限元法大作业 一平面刚架的程序 用Visual C++编制的平面刚架的源程序如下: ///////////////////////////////////////////////////////程序开始////////////////////////////////////////////////////////////////// #include"iostream.h" #include"math.h" #include"stdlib.h" #include"conio.h" //***************** //声明必要变量 //***************** #define PI 3.141592654 int NE; //单元数 int NJ; //节点数 int NZ; //支承数 int NPJ; //有节点载荷作用的节点数 int NPF; //非节点载荷数 int HZ; //载荷码 int E; //单元码 int fangchengshu; double F[303]; //各节点等效总载荷数值 int dym_jdm[100][2]; //单元码对应的节点码:dym_jdm[][0], dym_jdm[][1]分为前后节点总码 int zhichengweizhi[300]; //记录支持节点作用点的数组 int fjzhzuoyongdanyuan[100]; //非节点载荷作用单元 int fjzhleixing[100]; //非节点载荷类型:1-均布,2-垂直集中,3-平行集中,4-力偶,5-角度集中 double fjzhzhi[100]; //非节点载荷的值 double fjzhzuoyongdian[100]; //非节点载荷在各竿的作用点 double fjzhjiaodu[100]; //非节点载荷作用角度 int jdzhzuoyongdian[100]; //节点载荷作用的节点数组 double jiedianzaihe[101][3];//节点载荷值,其jiedianzaihe[][0]-- jiedianzaihe[][2]分别为U, V, M double zhengtigangdu[303][303]; //整体刚度数组 double changdu[100]; //各单元竿长数组 double jiaodu[100]; //各单元角度数组 double tanxingmoliang[100]; //各单元弹性模量数组 double J_moliang[100]; //各单元J模量数组 double mianji[100]; //各单元面积数组 double weiyi[303]; //记录各个节点位移的数组 double dy_weiyi[100][6]; //各个单元在局部坐标系中的位移数组dy_weiyi[i][0]-dyweiyi[i][6]分别为第i+1单元的u1,v1,@1,u2,v2,@2 double dy_neili[100][6];//各个单元在局部坐标系中的固端内力dy_weiyi[i][0]-dyweiyi[i][6]分别为第i+1单元的U1,V1,M1,U2,V2,M2 double gan_neili[100][6];//各个单元的竿端内力数组,gan_neili[i][6]表示第i+1单元的6内力. //*******************

相关文档