有限元分析大作业报告
ansys有限元分析报告作业
有限元作业报告班级:学号:姓名:指导教师:日期:2014.8目录题目描述 (3)题目分析 (3)操作步骤 (4)1.定义工作文件名和工作标题..` (4)2. 定义单元类型和材料属性 (4)3.导入几何模型 (7)4.生成有限元网格 (8)5.施加约束和载荷 (9)结果显示 (10)结果分析 (13)题目描述:日常所用的凳子的简易建模与分析上板凳腿下牙条上牙条材料参数:弹性模量E=11GPa,泊松比v=0.33,密度ρ=450kg/m3题目分析:凳子由四根凳腿支撑,凳腿之间有牙条连接,凳子的上表面受到向下的应力。
对于板凳,其主要承受的力来自于板面所受到的压力。
日常生活中,其所受到的力不是很大,而且受力接近均匀,故在ansys分析过程中可以通过给予板面一定的压力来模拟人坐在上面时它所承受的力,以此来分析其所产生的应力应变,从而可以通过分析局部应力应变,来优化其结构,达到延长其使用寿命的目的,这也是本次利用ANSYS分析的缘由。
对于面上的模拟力,我们以成年人50kg的重量均匀分布在凳面上,根据事先测量好的板凳参数(单位mm):上板尺寸为350×250×15,凳腿尺寸为40×30×400。
由以上参数确定板面所受压强为:()Pa50=10⨯g⨯/=取F=5500Pa÷mNKgmKF571425.035.0操作步骤:1.定义工作文件名和工作标题1)定义工作文件名。
菜单方式:执行Utility Menu-File→Change Jobname-youxianyuan,单击OK按钮。
命令行方式:/FILENAME2)定义工作标题。
菜单方式:执行Utility Menu-File→Change Tile-dengzi,单击OK 按钮。
命令行方式:/TITLE2.定义单元类型和材料属性1)定义单元类型(1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令,弹出如图所示[Element Types]对话框。
有限元的大作业报告示例
1.题目概况
矩形板尺寸如下图1,板厚为5mm。
材料弹性模量为
松比μ= 0.27 。
施加约束和载荷并讨论:
图
1 计算简图
1.1基本数据
E = 2⨯105N/mm2,泊
序号载荷约束备注42 向下集中载荷F=800N, 作用于cd 边3/4 处(近d) c d 点简支
1.2分析任务/分析工况
讨论板上开孔、切槽等对于应力分布的影响。
(载荷约束组合不变)。
提示:各种圆孔,椭圆孔随大小、形状、数量,分布位置变化引起的应力分布变化;各种形状,大小的切槽及不同位置引起应力分布的变化等,选择二至三种情况讨论,并思考其与机械零部件的构型的相对应关系。
2.模型建立
2.1单元选择及其分析
由于平板长宽分别为300x100,故可取网格单元大小为1。
如图:
2.2模型建立及网格划分
模型按单元为1 划分后的网格大小如图所示:
2.3载荷处理
向下集中载荷F=800N, 作用于cd 边3/4 处(近d) c d 点简支
3.计算分析
3.1位移分布及其分析
(1)位移分布如图:。
有限元分析大作业
超静定梁的有限元分析本文分别通过材料力学解法和有限元解法,求出了超静定梁的支反力、最大位移及最大位移出现位置,并对两者进行了比较和误差分析。
一、超静定梁的材料力学解法梁的约束反力数目超过了有效平衡方程数,单纯使用静力平衡不能确定全部未知力的梁称为超静定梁。
超静定梁比静定梁有许多优点,如可用较少材料获得较大的刚度和强度,个别约束破坏后仍可工作等。
因而超静定梁在工程中得到较多的应用。
超静定梁的解法有很多种,本文采用力法的一种——变形比较法求解未知量。
图1图2选取C 点的支座为多余约束,Rc 为多余支座反力,则相应的基本静定梁为一外伸梁,如图2所示,其上受集中载荷P 、均布载荷q 和多余支座反力Rc 的作用。
相应的变形条件为:c cP cq cRc f f f f =++=其中316cP B Pl f l EI θ=⨯= 4724cq ql f EI =-323c cRc R l f EI =则316Pl EI 4724ql EI -+323c R l EI=0 将已知数据带入可求得 6.25c R =- 负号表示c R 的方向与假设的方向相反。
再列出平衡方程:0X =∑AX R =0A M =∑ 232022B C ql Pl R l R l ---=0C M =∑ 232022AY B ql PllR R l +--=带入已知条件求得:AX R = 393.75AY R = 812.5B R =用叠加法求最大位移:最大的向下位移在A 与B 两点中间:334410.7910481632C R l Pl ql f EI EI EI -=-++=-⨯最大的向上位移在B 与C 两点中间:3344213490.22525103248512C R l Pl ql f EI EI -=--=⨯二、超静定梁的有限元解法在ANSYS 平台上,求解超静定梁。
建模、单元划分、加载后结果如图3所示。
图3求解后可以通过图形和列表两种方式查看结果。
有限元分析实验报告(总16页)
有限元分析实验报告(总16页)
一、实验介绍
《有限元分析实验》是一门介绍有限元(Finite Element,FE)分析技术和其应用的
实验课程。
本实验关注有限元分析的模拟原理和方法。
实验的主要内容是用有限元的概念
在ANSYS软件中进行结构力学分析。
主要涉及载荷分析、屈曲、几何非线性及拓扑优化等
内容。
二、实验仪器及软件
1.仪器设备:绘图仪、计算机、网络线缆
2.软件:ANSYS 、AutoCAM
三、设计要求
1.以ANSYS软件进行结构力学分析。
2.针对给定结构,设计并进行一维载荷分析,并对多自由度系统非线性载荷进行考虑,考虑实验/实测材料材料屈曲与应变的变形行为。
3.由于结构的复杂性,需要进行拓扑优化,提高结构的刚度和强度,并最终获得合理
的设计。
四、实验结果
通过软件模拟的过程,获得了结构的建模、载荷变形、板材截面结构的优化和变形分
析等数据。
通过这些数据,结构的刚度和强度得到了大幅增强,可以很好地满足设计要求。
在材料变形分析方面,不论是应变还是屈曲方面,力与变形之间的关系也得到了明确的表示,用于进一步对其进行后续实验处理。
五、结论
通过本次实验,我们能够得出以下几个结论:
1.通过有限元(Finite Element,FE)分析的模拟,我们可以更有效地求解复杂的结
构力学问题,从而提高能源利用效率。
2.有限元分析不仅可以识别结构的局部变形行为,还可以用于优化结构,提高其刚度
和强度。
3.有限元可以用于几何非线性及拓扑优化方面的研究,具有重要的技术意义和应用价值。
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(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;数学模型图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如进行了简化等处理,此处还应给出文字说明。
)Figure 1B2.1: PLANE1S2 Geometry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^的线性,弹性,各项同性,弹性模量EX 2e11 Pa,泊松比PRXY=0.33.4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VULUHES 1TYPE NUMEZ图4几何建模3.5网格划分方案(要求:指出网格划分方法,网格控制参数,最终生成的单元总数和节点总数,此外还应附上最终划分好的网格截图。
有限元分析大作业报告
有限元分析大作业报告一、引言有限元分析是工程领域中常用的数值模拟方法,通过将连续的物理问题离散为有限个子区域,然后利用数学方法求解,最终得到数值解。
有限元分析的快速发展和广泛应用,为工程领域提供了一种强大的工具。
本报告将介绍在大作业中所进行的有限元分析工作及结果。
二、有限元模型建立本次大作业的研究对象是工程结构的应力分析。
首先,通过对结构进行几何建模,确定了结构的尺寸和形状。
然后,将结构离散为有限个单元,每个单元又可以看作一个小的子区域。
接下来,为了求解结构的应力分布,需要为每个单元确定适当的单元类型和单元属性。
最后,根据结构的边界条件,建立整个有限元模型。
三、材料属性和加载条件在建立有限元模型的过程中,需要为材料和加载条件确定适当的参数。
本次大作业中,通过实验获得了结构材料的弹性模量、泊松比等参数,并将其输入到有限元模型中。
对于加载条件,我们选取了其中一种常见的加载方式,并将其施加到有限元模型中。
四、数值计算和结果分析为了求解结构的应力分布,需要进行数值计算。
在本次大作业中,我们选用了一种常见的有限元求解器进行计算。
通过输入模型的几何形状、材料属性和加载条件,求解器可以根据有限元方法进行计算,并得到结构的应力分布。
最后,我们通过对计算结果进行分析,得出了结论。
五、结果讨论和改进方法根据计算结果,我们可以对结构的应力分布进行分析和讨论。
根据分析结果,我们可以得出结论是否满足设计要求以及结构的强度情况。
同时,根据分析结果,我们还可以提出改进方法,针对结构的特点和问题进行相应的优化设计。
六、结论通过对工程结构进行有限元分析,我们得到了结构的应力分布,并根据分析结果进行了讨论和改进方法的提出。
有限元分析为工程领域提供了一种有效的数值模拟方法,可以帮助工程师进行结构设计和分析工作,提高设计效率和设计质量。
【1】XXX,XXXX。
【2】XXX,XXXX。
以上是本次大作业的有限元分析报告,总结了在建立有限元模型、确定材料属性和加载条件、数值计算和结果分析等方面的工作,并对计算结果进行讨论和改进方法的提出。
有限元大作业报告
有限元计算分析报告***********院&……*设计专业2008年六月目录试题一 (1)试题二 (4)试题三 (6)试题四 (8)试题一问题描述:图示为一带圆孔的单位厚度的正方形平板,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。
图1.(1)分析:(1)该平板的受力属于平面应力问题,在对称外载荷的作用下,模型的受力也是对称的。
故而对该问题也可以简化为4/1平板倒圆角的模型。
在对称均布压力作用下,平板的内部应力图也应该是对称的,平板受到沿x 方向的正应力x σ和y 方向的应力y σ,板面上没有力的作用,即:0=zy τ,0=zx τ。
垂直于板面没有正应力作用,z σ=0。
即该数学模型与z 无关,仅仅是x 、y 的函数。
(2)简化为41平板计算时,可以将倒圆左边界视作x 约束而y 方向无约束,下边界视作y 方向有约束而x 方向没有约束。
分别用三节点和六节点画出单元网格。
(3) 由于平板的中间孔存在集中应力,所以在孔的附近的有限元网格需要细化,而远离孔的网格就可以不画那么细了。
有限元网格划分结果如下图1.(2)所示;数学建模:按照1/4计算,取点(0,0,0),由矢量(0.024,0.024,0)通过surface 创建平面,再建立2DArcangle 画出90度圆弧,将平面打断删去多余部分便得到了几何模型。
六节点应力图六节点应变图三节点应力图三节点应变图三节点不同数目网格应力图三节点不同数目网格数目应变图试题二问题描述:图示 2.(1)为带方孔(边长为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,并就方孔的布置进行分析比较,如将方孔设计为圆孔,结果有何变化?(板厚为1mm,材料为钢)分析:(1)该题同第一个问题一样是属于平面问题,是平面的应变问题。
(2)平面及面内无z方向应力分量,且限制了z向位移。
(完整word版)有限元分析大作业报告要点
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 -=-==ρρ2、 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(2)六节点三角形单元六节点三角形单元的变形分布图六节点三角形单元的应力分布图①最大位移都发生在A点,即大坝顶端,最大应力发生在B点附近,即坝底和水的交界处,且整体应力和位移变化分布趋势相似,符合实际情况;②结果显示三节点和六节点单元分析出来的最大应力值相差较大,原因可能是B点产生了虚假应力,造成了最大应力值的不准确性。
有限元分析大作业
《有限元分析及应用》大作业——齿根弯曲应力计算报告班级:无可奉告姓名:无可奉告学号:无可奉告指导老师:无可奉告目录目录 (2)1.概述 (3)1.1工程问题描述 (3)1.2问题分析 (3)2.建模过程 (4)2.1几何建模 (4)2.2CAE网格划分与计算 (5)2.3后处理 (8)3.多方案比较与结果分析 (9)3.1多方案比较 (9)3.2结果分析 (11)1.概述1.1工程问题描述我在本次作业中的选题为齿根弯曲应力的计算与校核。
通过对机械设计的学习,我们可以知道,齿轮的失效形式主要是齿面接触疲劳和齿根弯曲断裂,而闭式传动硬齿面齿轮的失效形式以齿根弯曲断裂,这个时候进行齿根弯曲应力的校核才比较有意义,在设计问题的时候应当选取这种类型的算例。
设计计算的另一个主要思路是将有限元计算的结果与传统机械设计的结算结果进行对比,以从多方面验证计算结果的准确性。
综上,我们最终选取了《机械原理》(第三版)P50例3-1中的问题进行校核计算。
已知起重机械用的一对闭式直齿圆柱齿轮,传动,输入转速n1=730r/min,输入功率P1=35kW,每天工作16小时,使用寿命5年,齿轮为非对称布置,轴的刚性较大,原动机为电动机,工作机载荷为中等冲击。
z1=29,z2=129,m=2.5mm,b1=48mm,b2=42mm,大、小齿轮均为20CrMnTi,渗碳淬火,齿面硬度为58~62HRC,齿轮精度为7级,试验算齿轮强度。
齿面为硬齿面,传动方式为闭式传动。
根据设计手册查出的许用接触应力为1363.6Mpa,计算结果为1260Mpa,强度合格。
根据设计手册查出的许用弯曲应力为613.3MPa,计算结果为619Mpa,强度略显不够。
1.2问题分析大小齿轮啮合,小齿轮受载荷情况较为严峻,故分析对象应当为小齿轮。
可以看出,由于齿轮单侧受载荷,传动过程中每个齿上载荷的变化过程是相同的,故问题可被简化为反对称问题,仅需研究单个齿。
有限元分析技术课程大作业
有限元分析技术课程大作业1 工程介绍现需要对某露天大型玻璃平面舞台的钢结构进行分析,该钢结构布置在xy 平面内。
学生序号为079,分格的列数(x向分格)=0×10+7+5=12,分格的行数(y向分格)=9+4=13,共有156个分格。
每个分格x方向尺寸为1m,y方向尺寸为1m。
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的次梁的两端。
玻璃采用四点支撑与钢结构连接(采用四点支撑表明垂直作用于玻璃平面的面载荷将传递作用于玻璃所在钢结构分格四周的节点处,表现为点载荷;试对在垂直于玻璃平面方向的22/KN m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(每分格面载荷对于每一支撑点的载荷可等效于0.5KN的点载荷)。
作业提交的内容:(1)屏幕截图显示该结构的平面布置结构;(2)该结构每个支座的支座反力;(3)该结构节点的最大位移及其所在位置;(4)对该结构中最危险单元(杆件)进行强度校核。
2有限元模型的建立该钢结构中每一分格x方向尺寸为1m,y方向尺寸为1m,x方向分格数量为12,y方向分格数量为13。
该钢结构由主梁和次梁构成,其中主梁为高160mm、宽100mm、厚14mm的方钢管,次梁为直径60mm、厚10mm的圆钢管。
由于在该结构中所有构件均为梁单元,而Ansys程序中提供了多种梁单元,以模拟不同场合的应用,且对于每种梁单元类型都有特定的算法。
在本次建模过程中,考虑到需要对该结构中的危险单元进行强度校核,因此,选择了BEAM188单元类型来建立本钢架结构,进而对其进行有限元分析。
BEAM188为三维线性有限应变梁单元,该单元基于铁木辛哥的梁结构理论,考虑了剪切变形的影响,能够满足本次分析的需求。
以下为基于ANSYS图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程(1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ ANSYS → ANSYS Interactive → Working directory(设置工作目录)→Initial Jobname(设置工作文件名):Analysis → Run → OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu:Preferences → Structural → OK(3) 定义单元类型ANSYS Main Menu:Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete... → Add → Beam: 3D 2node 188 → OK(返回到Element Types窗口)→ Close(4) 定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor → Material Props → Material Models → Structural → Linear → Elastic → Isotropic → input EX: 2.0E5, PRXY: 0.3(定义泊松比及弹性模量) → OK → Close(关闭材料定义窗口)(5)定义梁单元截面ANSYS Main Menu:Preprocessor →Sections→Beam→Common Sections→Beam Tool(6) 构造梁模型生成舞台几何模型ANSYS Main Menu:Preprocessor → Modeling → Create → Keypoints → In Active CS → NPT Keypoint number:1,X,Y,Z Location in active CS:0,0,0 → Apply 通过复制关键点操作,形成14行13列的关键点。
有限元分析大作业报告要点
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 -=-==ρρ2、 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(2)六节点三角形单元六节点三角形单元的变形分布图六节点三角形单元的应力分布图(3)计算数据表单元类型最小位移(mm)最大位移(mm)最小应力(Pa)最大应力(Pa)三节点0 0.0284 5460.7 392364六节点0 0.0292 0.001385 607043 (4)结果分析①最大位移都发生在A点,即大坝顶端,最大应力发生在B点附近,即坝底和水的交界处,且整体应力和位移变化分布趋势相似,符合实际情况;②结果显示三节点和六节点单元分析出来的最大应力值相差较大,原因可能是B点产生了虚假应力,造成了最大应力值的不准确性。
有限元大作业
有限元大作业第一篇:有限元大作业有限元应力分析报告大作业机械与运载工程学院车辆四班龙恒 20110402415 2014年8月30日一、问题描述桦木板凳材料参数如图形状参数:长40mm,宽30mm,高45mm(其他详细参数见零件图)通过施加垂直于板凳上表面的均匀载荷600N,分析板凳的应变和应力?二、使用inventor进行建模及应力分析1、通过inventor建立板凳3D模型利用草图拉伸等方法建立与零件图中尺寸一致的三维立体板凳模型2、点选环境下的应力分析开始对板凳进行应力分析3、根据所给条件设置材料等参数、将安全系数设为屈服强度,因为板凳主要受压变形点开“木材(桦木)”根据前面所给参数对其进行参数设置4、固定约束如图板凳的4个脚底面设置为固定约束,使得板凳受载后,脚底面不会沿垂直方向位移,模拟真实情况5、施加载荷在板凳上表面施加大小为600N的垂直均布载荷(这里是模拟一个成人坐上去的重力)6、划分网格通过设置网格的尺寸参数来划分出5种不同网格数量,从而得出5种不同网格数划分得出的应力应变分布图,最后分析划分不同网格数对结果的影响。
(1)网格最大(2)网格较大(3)网格一般大小(4)网格较小(5)网格最小7、求解得出结果得出5组不同网格数所得数据(应力云图,应变云图,所有结果数据)(1)网格数1437根据应力云图可知,红色地方所受的应力最大,最大应力为:15.48Mpa 根据应变云图可知,红色地方的应变最大,最大应变为:0.001434μl(2)网格数8651根据应力云图可知,红色地方所受的应力最大,最大应力为:18.88Mpa 根据应变云图可知,红色地方的应变最大,最大应变为:0.001755μl(3)网格数20484根据应力云图可知,红色地方所受的应力最大,最大应力为:22.62Mpa 根据应变云图可知,红色地方的应变最大,最大应变为:0.002103μl(4)网格数41578根据应力云图可知,红色地方所受的应力最大,最大应力为:23.76Mpa 根据应变云图可知,红色地方的应变最大,最大应变为:0.002206μl(5)网格数68788根据应力云图可知,红色地方所受的应力最大,最大应力为:25.97Mpa 根据应变云图可知,红色地方的应变最大,最大应变为:0.002454μl综合上述5种请况可知随着网格的细分,所得的应变以及应力的结果是收敛的。
有限元分析实验报告
有限元分析实验报告1. 引言有限元分析是一种常用的工程分析方法,广泛应用于结构力学、流体力学、热传导等领域。
本报告将介绍一个有限元分析实验的结果和分析。
2. 实验目的本实验的目的是通过有限元分析方法,对某个结构进行应力和位移的计算和分析。
通过实验,我们可以了解有限元分析的基本原理和步骤,并掌握有限元分析软件的使用技巧。
3. 实验方法3.1 建模首先,我们需要将实际结构建模成有限元模型。
在本实验中,我们使用了一种常见的有限元建模软件。
根据实际结构的几何形状和材料性质,我们将结构划分为若干个小单元,并在每个小单元内进行网格划分。
3.2 材料参数在建模过程中,我们需要为每个小单元指定材料参数,如弹性模量、泊松比等。
这些参数将影响最终分析结果。
3.3 加载条件为了模拟实际工况,我们需要为模型施加适当的加载条件。
根据实际情况,可以施加静力加载、动力加载等不同的加载方式。
3.4 分析设置在进行有限元分析之前,我们需要设置一些分析参数,如计算步长、收敛准则等。
这些参数将影响计算结果的准确性和计算速度。
3.5 分析求解完成以上步骤后,我们可以进行有限元分析的求解。
通过求解有限元方程组,我们可以得到结构在加载条件下的应力和位移分布。
4. 实验结果与分析在本实验中,我们得到了结构在加载条件下的应力和位移分布。
通过分析这些结果,我们可以得到以下结论:4.1 应力分布根据实验结果,我们可以观察到结构上不同部位的应力分布情况。
通过比较不同材料参数和加载条件下的应力分布,我们可以评估结构的强度和稳定性。
4.2 位移分布位移是另一个重要的分析指标。
通过观察结构上的位移分布情况,我们可以了解结构在加载条件下的变形情况。
这有助于评估结构的刚度和变形限制。
4.3 敏感性分析在实际工程中,材料参数、加载条件等往往存在一定的不确定性。
通过敏感性分析,我们可以评估结构对这些参数变化的敏感程度,从而为工程设计提供参考。
5. 结论通过本次有限元分析实验,我们了解了有限元分析的基本原理和步骤,掌握了有限元分析软件的使用技巧。
有限元分析报告
有限元分析报告有限元分析(Finite Element Analysis, FEA)是一种工程分析方法,通过对结构进行离散建模,然后对每个离散单元进行力学分析,最终得出整个结构的应力、位移等结果。
本报告将对某桥梁结构进行有限元分析,并对分析结果进行详细说明。
1. 结构建模。
首先,我们对桥梁结构进行了建模。
在建模过程中,我们考虑了桥梁的几何形状、材料属性、边界条件等因素。
通过有限元软件,我们将桥梁结构离散为多个单元,并建立了相应的数学模型。
在建模过程中,我们尽可能地考虑了结构的复杂性,以保证分析结果的准确性。
2. 荷载分析。
在建立了结构模型之后,我们对桥梁施加了不同的荷载,包括静载、动载等。
通过有限元分析,我们得出了桥梁在不同荷载下的应力、位移等结果。
同时,我们还对结构的疲劳寿命进行了评估,以确保结构在使用过程中的安全性。
3. 结果分析。
根据有限元分析的结果,我们对桥梁结构的性能进行了分析。
我们发现,在某些局部区域,结构存在应力集中现象;同时,在某些荷载作用下,结构的位移超出了设计要求。
基于这些分析结果,我们对结构的设计提出了一些改进建议,以提高结构的安全性和稳定性。
4. 结论。
通过有限元分析,我们得出了对桥梁结构设计的一些结论。
我们发现,在当前设计下,结构存在一些潜在的安全隐患,需要进行一定的改进。
同时,我们还对结构的使用寿命进行了评估,提出了一些建议。
通过本次有限元分析,我们对桥梁结构的性能有了更深入的了解,为后续的设计和改进提供了重要参考。
综上所述,本报告通过有限元分析,对某桥梁结构的性能进行了评估,并提出了一些改进建议。
有限元分析作为一种重要的工程分析方法,为工程结构的设计和改进提供了重要的技术支持。
希望本报告能对相关工程技术人员提供一定的参考价值。
有限元分析报告Ansys大作业
有限元分析作业作业名称扳手静态受力分析姓名学号宁波理工学院班级题目:扳手静态受力分析:扳手的材料参数为:弹性模量E=210GPa,泊松比u=0.3:此模型在左侧内六角施加固定位移约束,在右侧表面竖直方向上施加648 N的集中力。
10模型如下图:1-11.定义工作文件名和文件标题(1)定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3090601048(2)定义工作标题:执行File-Change Tile-3090601048(3)更改工作文件储存路径:执行File-Chang Directory-E:\ANSYS2.定义分析类型、单元类型及材料属性(1)定义分析类型,执行Main Menu-Preferences,如下图所示:2-1(2)定义单元类型,执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add 弹出Element Type 对话框.如下图所示:2-2(3)定义材料属性执行Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define material model behavior对话框中,双击Structual-Linear-Elastic-Isotropic.如下图所示:2-33.导入几何模型将模型导入到ANSYS,执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型,如下图所示:3-13-24. 网格划分执行Main Menu-Preprocessor-meshing-Mesh Tool命令,考虑到零件的复杂性,采用智能网格划分,精度为1,其他选项为默认,如下图所示:4-14-25. 加载以及求解(1)添加位置约束执行Solution-apply-structural-displacement-on areas(对六角内表面进行约束),如下图所示:5-15-2(2)添加载荷,执行Solution-apply-structural-force-on keypoints,如下图所示:5-35-4(3)求解执行Main menu-Solution-Solve-Current LS,求解。
【精品】有限元分析报告
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1、项目简介
本次做的项目是使用有限元方法,对煤矿采空区瓦斯发生器模型进行分析,分析采空
区内瓦斯分布状况,及煤矿采空区内瓦斯渗透速率变化情况。
2、理论基础
本项目使用的是有限元分析方法,它是一种分析空间中受约束的结构模型状态时采用
的数值分析方法,采用有限元分析技术,可以准确预测煤矿采空区瓦斯发生器模型的状态,包括:内部温度分布及瓦斯渗透速率分布情况。
3、模型建立
模型设计分为三部分:一是基础设计,即钻孔煤矿采空区瓦斯生产器模型分析问题,
同时考虑瓦斯灶及直接流出系统;二是热力学模拟,通过有限元分析模型建立温度场,考
虑不同尺度的热力学效应;三是空气液相交互模拟,使用空气和液相控制理论,对瓦斯在
采空区内渗透特征研究,追踪瓦斯的流动路径和渗透效果。
4、结果分析
本次分析的结果表明采空区内瓦斯渗透既受内部温度的影响,也受水平面位置的影响,受控路径瓦斯渗透有明显变化,最低渗透速率为3.3kg/㎥·h,最高渗透速率为18.1kg/㎥·h,平均渗透速率为8.6kg/㎥·h,结果表明,瓦斯的流动路径具有明显的变化趋势,
但其渗透性能较差。
5、结论
本次利用有限元分析技术,对煤矿采空区内瓦斯分布状况及其渗透性进行了分析,结论:采空区内瓦斯渗透状况受内部温度和水平面位置的影响,受控路径瓦斯渗透性能普遍
较差。
有限元分析大作业
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UtilityMenu/ File/ChangeJobname,在弹出Change Jobname 对话框修改文件名为Table。
选择New log anderrorfiles复选框。
(2)定义工作标题:Utility Menu/File/Change Title,将弹出ChangeTit le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。
3、定义单元类型和材料属性(1)点击:Main Menu/Preprocessor/Element Type/Add/Edit/Delete,点击Add,选择Solid〉Brick 8node 185,点击OK,点击Close。
(2)点击Main menu/preprocessor/Material Props/Material Models / Structural/ Linear/ Elastic/Isotropic,设置EX为9.3e9,PRXY为0。
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 -=-==ρρ2、 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(2)六节点三角形单元六节点三角形单元的变形分布图六节点三角形单元的应力分布图单元类型最小位移(mm)最大位移(mm)最小应力(Pa)最大应力(Pa)三节点0 0.0284 5460.7 392364六节点0 0.0292 0.001385 607043①最大位移都发生在A点,即大坝顶端,最大应力发生在B点附近,即坝底和水的交界处,且整体应力和位移变化分布趋势相似,符合实际情况;②结果显示三节点和六节点单元分析出来的最大应力值相差较大,原因可能是B点产生了虚假应力,造成了最大应力值的不准确性。
有限元分析报告
有限元分析大作业计算分析报告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;(X)2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算;(V)3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。
(V)1 •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1)单元选择:由于ANSYS没有提供三角形常应变单元,故采用六节点三角形单元进行计算。
2)结点布置:(0,0)(6,0)(10,0)(3,0)(0,5)(3,5)3)单元数目:44)网格划分方案万案1 万案25)边界条件底边加上UX , UY的约束6)载荷受齐顶的水压力作用,呈阶梯状分布,载荷函数为F=1000 (10-Y)7)求解控制:默认,单一载荷步2 •计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判)1)位移结果与应力分析方1 :最大位移为0.109X10-05最大应力为15936最小应力为5181万案2:最大位移为0.130X10-05最大应力为15058最小应力为78342)正确性分析从应力分布图中,我们比较这两种网格划分方案的优劣,方案1的应力最大位置在(0,0)处,方案2的应力最大位置在(6,0)处,显然,方案1更贴近实际情况,因为其左下角的单元与整体单元的受力情况相似,而方案2则有较大的差别。
但是,由于这两种网格划分都非常粗燥,根据常识,在坝顶处,其受力为0,应力应接近于0,而这两种情况的最小应力分别为5181和7834。
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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
(2)六节点三角形单元
六节点三角形单元的变形分布图
六节点三角形单元的应力分布图
单元类型最小位移(mm)最大位移(mm)最小应力(Pa)最大应力(Pa)三节点0 0.0284 5460.7 392364
六节点0 0.0292 0.001385 607043
①最大位移都发生在A点,即大坝顶端,最大应力发生在B点附近,即坝底和水
的交界处,且整体应力和位移变化分布趋势相似,符合实际情况;
②结果显示三节点和六节点单元分析出来的最大应力值相差较大,原因可能是B
点产生了虚假应力,造成了最大应力值的不准确性。
③根据结果显示,最小三节点和六节点单元分析出来的最小应力值相差极为悬
殊,结合理论分析,实际上A点不承受载荷,最小应力接近于零,显然六节点三角形单元分析在这一点上更准确。
④六节点的应力范围较大,所以可判断在单元数目相同的前提下,节点数目越多,
分析精度就越大;但是节点数目的增多会不可避免地带来计算工作量增加和计算效率降低的问题。
三、分别采用不同数量的三节点常应变单元计算
1、有限元建模(单元数目分别为150和1350)
2、计算结果及结果分析
(1)单元数目为150的常应变三节点单元
(2)单元数目为1350的常应变三节点单元
(3
单元数最大位移(mm)最小应力(Pa)最大应力(Pa)
91 0.0270 10923.5 301924
1350 0.0288 3640.16 452618
(4)结果分析
单元数目的增加,最大位移变化不大,应力变化范围逐步增大;网格划分越密,分析的结果准确度将会提高;单元数目的增加和节点数目的增加都会造成计算量的增加和计算速度的下降的问题。
四、当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算
1、方案一
2、方案二
3、
4、
由以上分析结果可知,由于方案一和二都只有四个单元,所以在计算应力和位移的时结果的准确度较低。
分析应力图可知,方案二得出的最大应力不在坝底和水的交界处,不符合实际情况,而方案一的最大应力所在位置符合实际情况,所以总体来说,方案一的分析结果优于方案二。
试题3:
一、问题描述及数学建模
图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:MPa x 75.0-=σ,在x 轴上,孔边应力的精确解为:MPa y 25.0=σ
6mm
x
y
0.25MPa
0.25MPa
48m
由图可知,本题所研究问题为平面应力问题,又因此平板结构关于图示中X 、Y 轴对称,可以利用此对称性,取截面的四分之一进行分析计算。
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、三节点常应变单元
2、六节点三角形单元
DMX SMN SMX
三节点0.309e-04 0.390e-05 0.309e-04 -0.708 0.225 六节点0.309e-04 0.391e-05 0.309e-04 -0.78 0.258 理论值-0.75 0.25
由上表可看出,在单元数目相同的情况,六节点常应变三角形单元的分析精度要高于三节点常应变三角形单元。
所以,当单元形状和大小相同时,高阶单元的计算精度要高于低阶单元。
三、采用不同数量的三节点常应变单元计算
1、第一次加密
2、第二次加密
DMX
SMN SMX
单元数
不加密 0.309e-4 0.391e-5 0.309e-4 -0.701 0.225 2225 第一次加密 0.309e-4 0.393e-5 0.309e-4 -0.726 0.234 5020 第二次加密 0.309e-4 0.395e-5 0.309e-4 -0.741 0.247 9140 理论值 -0.75 0.25
随着单元数目的增多,计算结果逐渐的接近高阶单元的计算结果。
加筋板建模:
一、 问题描述及数学建模
加筋板的几何模型如图所示。
四边简支的板,受到均布压力0.1Mpa 的作用,求变形和应力。
要求:使用shell63和beam188单元。
二、 有限元建模 1、 几何建模
用工作平面把平板按照加强筋的位置分割成如下图所示的几何模型。
纵向加强筋 20200
28100
⨯⊥
⨯ 横向加强筋 L15010010⨯⨯
9m
6m
板厚 t=15mm
2、属性定义:
单元类型——板:shell63 加强筋:beam188 材料属性——杨氏模量E=2.1e+11,泊松比0.3
实常数——板厚0.02m
梁截面(Section)——纵向加强筋
14250
2680
⨯
⊥
⨯
;横向加强筋L10010012
⨯⨯
3、梁的方向点:每一根横向加强筋和纵向加强筋都要定义一个方向点
4、改变线的方向:改变线的方向的目的是改变梁的方向
5、有限元模型
不显示梁截面的有限元模型
不显示梁截面的位移云图
不显示梁截面的应力云图
显示梁截面的有限元模型
(a )横向加强筋L25020010⨯⨯截面形状 (b )纵向加强筋16180
24120
⨯⊥
⨯截面形状
显示梁截面的载荷模型
显示梁截面的位移云图显示梁截面的应力云图
三、结果分析
最大位移最大应力最小应力无加筋板 2.301m 1080Mpa 8.09Mpa
有加筋板0.004233m 46Mpa 0.0472Mpa
分析:从结果中可以看出有加筋板的最大位移,最大应力都相对没有加筋板的小很多,即加筋板可以有效的增强板材的结构强度,使变形程度大大减小,承受载荷的能力显著提高,所以,工程中带加筋板的板材性能优越,应用广泛。