作业一 上机报告
T1043-4 肖辉卿 20100230919
1. 本结构属于平面应力问题。
2. 本分析采用mm MPa制,即构件尺寸和实常数用mm,弹性模量用Mpa。 3. 利用ANSYS建模
1)在Main Menu>……找到By Dimension 输入X1=0 X2=30 Y1=0 Y2=60 点击Apply创建第一个矩形;
2)输入X1=30 X2=60 Y1=0 Y2=30 点击OK创建第二个矩形。 3)用布尔加运算将两个的面合成为一个整体,保存。
4. 定义单元
1) 材料属性:EX=2.10E5MPa, PRXY=0.33
2) 单元类型:在Preferences选Structural,Preprocessor>ElemmentType>Add/Edit/Delete中
定义单元类型为Plane-82,K3设置为Plane strs w/thk 3) 实常数:THK=2mm。
5.划分网格
在MeshTool下选SmartSize,拖动工具条进行网格密度设置,再用Mesh进行网格划分。
6. 加载和约束过程
1)位移约束Solution>Define>Apply>Structural>Displacement>On Lines 选出要约束的直线,施加位移约束;
2)添加载荷Solution>Define>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes选出要施加载荷的点 载荷为1000/11(N).
7.后处理
1、网格密度设置为“6”(单元数:73;节点数:260,应力图和位移图如下:
应力图
位移图 2、网格密度设置为“3”(单元数:298;节点数:975)时应力和位移图如下:
应力图
位移图
对于不同网格尺寸下A点的应力和位移数据如下:
网格密度 A点应力/MPa A点位移/mm
由此表中数据可以看出:网格的密度不一样时,对应的A点应力和位移也会有微小的差别,可见有限元分析会产生微小的误差。
6 45.954 0.028772 3 52.999 0.02884 8、A处圆角半径对A处角点应力的影响
当A处圆角半径为4mm(网格划分的网格密度为“6”)时,A点应力图如下:
当A处圆角半径为2mm(网格划分的网格密度为“6”)时,A点应力图如下:
对于不同圆角半径下A点的应力数据如下
圆角半径/mm A点应力/MPa 4 29.054 2 76.49 由此表中数据可以看出:随着A处圆角半径的增大,A点处的角点应力随着减小。由此得,在结构设计时应设计合适的圆角,避免应力集中的情况。