西南石油大学有限元大作业
有限元大作业
攀枝花学院机械工程学院实验报告科目：有限元技术教师：班级：姓名：学号：摘要薄板类零件在生活中应用非常广泛，如车辆工程中的车体地板、高速车辆的顶板及墙板，发动机缸体、齿轮箱箱体，建筑结构的楼板、桥梁桥面等都属于薄板弯曲结构。
本文通过运用有限元技术，结合受力模型，对薄板零件在不同节点，不同单元的情况下进行受力变形分析，如：应力，变形，应变。
关键字：薄板有限元变形分析Sheet parts is widely applied in life, such as vehicle engineering in the bodywork floor, high speed vehicle roof and wall panels, engine cylinder block and the gearbox housing, construction of floor slab and bridge deck are bending plate structure. In this paper, by using the finite element technology, combined with the mechanical model, the sheet parts in different nodes of different unit under the situation of stress deformation analysis, such as stress, deformation and strain.Key words: sheet deformation finite element analysis图示薄板左边固定，右边受均布压力P=100Kn/m作用，板厚度为；试采用如下方案，对其进行有限元分析，并对结果进行比较。
（1）三节点常应变单元；（2个和200个单元）（2）（3）四节点矩形单元；（1个和50个单元）（4）（3）八节点等参单元。
有限元程序设计大作业
有限元程序设计大作业1.不同板宽的孔边应力集中问题姓名：胡宇学号：21201201282.摘要本文采用MATLAB和FOTRAN四节点平面单元，利用有限元数值解法对不同板宽的孔边应力集中问题进行了数值模拟研究。
对于不同的板宽，并且与解析系数（半板宽b/孔半径r），得到了不同的应力集中系数1解进行了比较，验证了有限元解的正确性，并且得出了解析解的适用范围。
3.引言通常情况下的有限元分析过程是运用可视化分析软件(如ANSYS、ABAQUS、SAP等)进行前处理和后处理，而中间的计算部分一般采用自己编制的程序来运算。
具有较强数值计算和处理能力的Fortran语言是传统有限元计算的首选语言。
随着有限元技术的逐步成熟,它被应用在越来越复杂的问题处理中。
MATLAB是由美国MATHWORKS公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
4.MATLAB部分1，计算模型本程序采用MATLAB编程，编制平面四边形四节点等参元程序，用以求解近似平面结构问题。
本程序的研究对象为中央开有小孔的长方形板，选取的材料参数为：板厚h=1、材料强度E=1.0e11 Pa、泊松比mu=0.3。
此外，为方便网格的划分和计算，本文所取板的长度与宽度相等。
其孔半径为r=1，板宽为2b待定。
由于本程序的目的在于验证有限元解的正确性和确定解析解的适用范围，因此要求网格足够细密，以满足程序的精度要求。
同时为了减小计算量，我采取网格径向长度递增的网格划分方法。
此种方法特点是，靠近小孔部分的网格细密，在远离小孔的过程中，网格逐渐变得稀疏。
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。
西南石油大学现代CAE作业7
现代CAE技术大作业1 3D实体结构有限元力学分析轴承套受压力10MPa，底板底面固定不动。
材料1: E=2.0e5MPa，ν=0.3，σs=325MPa；材料2: E=2.5e5MPa,ν=0.28，σs =650MPa ；材料3: E=1.8e5MPa，ν=0.25，σs =250MPa 。
要求：图1.1 轴承套尺寸图（1）交结果图(实体模型和网格模型显示材料性质)；（2）提交Von Mises应力计算云图结果及其最大变形结果云图；（3）分析三种材料的安全系数和可能的危险位置。
（4）模型网格节点数、单元数分别是多少？1.1 APDL代码fini/clear/filename,LQ_201421000189 /prep7!建立实体模型RECTNG,0,200,0,100 VEXT,1, , ,0,0,25,,,,CYL4,25,25,12.5,,,,25 VGEN,2,2,,,150,,,,0vsbv,1,2vsbv,4,3KWPAVE,7,8wprot,0,90,0RECTNG,-50,50,0,50cyl4,0,50,45asba,7,8csys,4VEXT,11, , ,0,0,75,,,, kwpave,26RECTNG,0,50,0,50 LFILLT,56,55,25,al,58,60,59asba,20,21cyl4,25,25,12.5asba,22,20csys,4VEXT,21, , ,0,0,15,,,, kwpave,7,8csys,4VSYMM,x,3, , , ,0,0!*kwpave,48VSBW,1VSBW,2wprot,0,,90VSBW,5VSBW,6kwpave,30 VSBW,5VSBW,8wprot,0,,90VSBW,6vglue,all!*et,1,solid185!*!设置不同材料的杨氏模量与泊松比mp,ex,1,2.0e5mp,prxy,1,0.3mp,ex,2,2.5e5mp,prxy,2,0.28mp,ex,3,1.8e5mp,prxy,3,0.25VSEL, , , ,20VATT,3,,1,0VSEL, , , ,21VATT,3,,1,0VSEL, , , ,1VATT,2,,1,0VSEL, , , ,17VATT,2,,1,0VSEL, , , ,6VATT,1,,1,0VSEL, , , ,19VATT,1,,1,0VSEL, , , ,13VATT,1,,1,0VSEL, , , ,14VATT,1,,1,0VSEL, , , ,15VATT,1,,1,0VSEL, , , ,16VATT,1,,1,0VSEL, , , ,18VATT,1,,1,0ALLSEL,ALL/REPLOT!设置各条线的网格数并划分网格LESIZE,38, , ,5, , , , ,1 LESIZE,45, , ,5, , , , ,1 LESIZE,37, , ,25, , , , ,1 LESIZE,46, , ,50, , , , ,1 LESIZE,35, , ,50, , , , ,1 LESIZE,44, , ,25, , , , ,1 LESIZE,43, , ,30, , , , ,1 LESIZE,127, , ,30, , , , ,1 LESIZE,178, , ,10, , , , ,1 vsweep,1vsweep,17!设置各条线的网格数并划分网格LESIZE,113, , ,20, , , , ,1 LESIZE,120, , ,15, , , , ,1 LESIZE,184, , ,10, , , , ,1 LESIZE,65, , ,20, , , , ,1 LESIZE,186, , ,10, , , , ,1 LESIZE,74, , ,10, , , , ,1 LESIZE,68, , ,20, , , , ,1 LESIZE,69, , ,15, , , , ,1 LESIZE,70, , ,20, , , , ,1 LESIZE,71, , ,25, , , , ,1 LESIZE,175, , ,20, , , , ,1 LESIZE,187, , ,10, , , , ,1 LESIZE,92, , ,25, , , , ,1 LESIZE,91, , ,10, , , , ,1 LESIZE,107, , ,10, , , , ,1 LESIZE,95, , ,15, , , , ,1 LESIZE,96, , ,20, , , , ,1 LESIZE,97, , ,15, , , , ,1 LESIZE,98, , ,20, , , , ,1 vsweep,20vsweep,21!设置各条线的网格数并划分网格LESIZE,152, , ,25, , , , ,1 LESIZE,5, , ,50, , , , ,1 LESIZE,144, , ,50, , , , ,1 LESIZE,119, , ,25, , , , ,1 LESIZE,111, , ,10, , , , ,1 LESIZE,48, , ,20, , , , ,1 LESIZE,170, , ,40, , , , ,1 LESIZE,173, , ,10, , , , ,1 LESIZE,174, , ,10, , , , ,1 LESIZE,81, , ,25, , , , ,1 LESIZE,99, , ,10, , , , ,1 LESIZE,183, , ,40, , , , ,1 LESIZE,2, , ,30, , , , ,1 LESIZE,4, , ,25, , , , ,1 LESIZE,6, , ,50, , , , ,1 LESIZE,18, , ,20, , , , ,1 LESIZE,19, , ,25, , , , ,1 LESIZE,20, , ,20, , , , ,1 LESIZE,17, , ,25, , , , ,1 LESIZE,27, , ,20, , , , ,1 LESIZE,28, , ,25, , , , ,1 LESIZE,29, , ,20, , , , ,1 LESIZE,30, , ,20, , , , ,1 LESIZE,147, , ,25, , , , ,1 LESIZE,169, , ,10, , , , ,1 LESIZE,150, , ,10, , , , ,1 LESIZE,21, , ,20, , , , ,1 LESIZE,31, , ,10, , , , ,1 vsweep,6vsweep,19vsweep,13vsweep,14vsweep,15vsweep,16vsweep,18VPLOTFINISH!求解/solda,74,allda,43,allda,12,allda,79,allda,18,allda,71,all da,65,allSFA,51,1,PRES,10 SFA,58,1,PRES,10 SFA,59,1,PRES,10SFA,6,1,PRES,10 !** solve fini1.2 建模分析结果图（1）实体模型图1.2有限元实体模型（2）有限元实体和网格模型图1.3有限元六面体网格模型（3）Von Mises 应力云图和变形云图图1.4 Von Mises应力计算结果云图图1.5变形计算结果云图（4）分析三种材料的安全系数和可能的危险位置为了分析三种材料的危险位置，现分别取出三种材料的Von Mises应力云图，如下图1.6 底坐Von Mises应力云图图1.7轴套Von Mises应力云图图1.8 挡板Von Mises应力云图1.3 结果分析（1）分析三种材料的安全系数和可能的危险位置由上图（图1.6-1.8）应力分析结果可以看出，各部件的受力情况各不相同，底板、轴承套、挡板的最大等效应力分别为73.18MPa、225.82MPa和164.50MPa，由于各部件的屈服强度各不相同，分别为325MPa、650MPa和250MPa，计算得到各部件的安全系数，如表1所示：表1-1三种材料应力分析表由图可以看出，该结构的最大受力位置在轴承套与挡板接触的位置，由于挡板的屈服强度更低，安全系数也就更低（见表1），因此，推测该结构可能的危险位置在挡板前表面与轴承套接触的位置，如图1.8所示。
有限元热分析第1次大作业(16-17)
课程名称：有限元与热分析数值仿真
2016—2017学年第二学期
第一次大作业（任课教师：钱作勤）
1、简述工程热力学的三大基本定律，并深刻阐述其重要意义和应用领域。
2、一台小型化工装置采用水蒸汽再热循环。
透平蒸汽进口参数为8.5Mpa和480
度。
再热参数为1.2Mpa和440度。
凝汽压力为7kPa.。
透平和泵的效率分别为0.92和0.80。
画出该循环的T-S图。
并确定：1）每千克工质的净功；2）再热占总吸热量的百分比；3）循环热效率。
3、一稳定运行的理想蒸汽压缩制冷系统采用R134a作为工作流体，压缩机进口
是压力为0.16Mpa的饱和蒸汽。
冷凝器出口参数为0.9Mpa和32度。
质量流量为5kg/min。
压缩机等熵效率为80%。
试确定：1）压缩机功率；2）冷吨；
3）性能系数。
有限元大作业试验报告
有限元大作业魏博宇力学111 3111631031一、划分单元，确定半带宽。
x13 24 6 85 7 9 11 13 15 10 12 14 1618 20 22 2417 19 21 23 25 27 29 31 33 3526 28 30 32 34 36y单元数：36 ； 节点数 28。
1.单元局部节点编号： y x ijm ijm yx12 3 4 56 7 8 9 10 11121314 1516 17 18 19 20 212223 24 25 26 27 28、单元号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12i 2 4 5 5 7 8 8 9 9 11 12 12j 3 5 3 6 8 5 9 6 10 12 8 13 m 1 2 2 3 4 4 5 5 6 7 7 8 单元号13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24i 13 13 14 14 16 17 17 18 18 19 19 20j 9 14 10 15 17 12 18 13 19 14 20 15 m 8 9 9 10 11 11 12 12 13 13 14 14 单元号25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36i 20 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27j 21 23 17 24 18 25 19 26 20 27 21 28 m 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 212.节点坐标结点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 x 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 y 0 1.5 1.5 3 3 3 4.5 4.5 4.5 4.5 6 6 6 6 结点号15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 x 4 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 6 y 6 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 9 9 9 9 9 9 93.带状性1 5 10 15 20 25 28可求半带宽D=（7+1）× 2 = 16二、载荷向节点移置。
有限元大作业
板分析板在目前的工程应用中，板作为一类典型的零件用途非常广泛，使用领域也很广。
而且随着科学技术的发展,各种机械产品在现代化生产中的应用不断扩大,机械设备和构件的种类不断增加,对其性能的要求也越来越高。
为了提高机械装置的效能和可靠性,保证机械的零部件,具有高品质是十分重要的。
从目前的资料来看,对零部件的研究一般均采用数值公式计算的方法,这种方法对求解复杂条件的问题有些困难,而且精确度低。
现采用有限元方法,借助有限元分析软件ANSYS对板在各种尺寸参数下所受的接触应力值进行了计算和分析,得到了接触应力受尺寸参数影响的变化规律,具有一定工程应用价值。
一、问题的描述一个连接件上有两个长圆孔，分别施加了两个力。
该板的厚度为3mm，平面尺寸如图1所示。
要求用ANSYS获得该零件的变形情况，应力云图等信息。
其他参数：弹性模量E=200Gpa,泊松比v=0.3，压强为P=15Mpa。
图1 问题示意图二、题目分析：对平板进行分析，该问题属于平面应力问题。
根据平板的对称性特点，只需要分析平板的四分之一。
本文分析对象定为右下角的1/4。
三、操作步骤：1.指定存取路径选择Utility Menu→File→Change Directory命令，弹出对话框，在Directory name 文本框中输入路径，或者直接选择存取路径，然后单击OK按钮。
2.修改文件名选择Utility Menu→File→Change Jobname 命令，在弹出的对话框中输入plan并选择New log and error files复选框，单击OK 按钮。
3.修改文件标题选择Utility Menu→File→Change Title 命令，在弹出来的对话框中可以输入一些对该文件简单的说明。
在此输入ansys analysis并单击OK 按钮。
4.刷新显示选择Utility Menu→Plot→Replot命令，刷新后，图中可以看到一些关于文件的说明。
《有限单元法及应用》考核大作业
ANSYS软件在钢轨传感器设计中的应用姓名：黄加根学号：82010064摘要：把有限元分析软件ANSYS引入钢轨传感器的设计应用之中,在力学分析的基础上,建立有限元分析模型以及边界约束条件模型,得到弹性体——钢轨的强度极限和应力、应变变化形态等信息,为设计和制造高精度的钢轨传感器提供可靠的理论依据。
关键词：钢轨传感器应变有限元 ANSYS软件钢轨传感器是近年来发展起来的一种电容式传感器,可以用在轨道衡上进行称重,称为称重传感器,也可用来测量钢轨的温度应力,它因有精度高、结构简单、安装维护方便的优点,迅速得到了应用.在进行传感器的设计时,多数仍是利用简化的材料力学公式进行粗略的计算,然后通过试验，这种方法进行钢轨传感器精度不高。
把有限元分析软件ANSYS引入钢轨传感器的设计应用之中，在力学分析的基础上，建立有限元分析模型以及边界约束条件模型，得到弹性体—钢轨的强度极限和应力、应变变化形态等信息，为设计和制造高精度的钢轨传感器提供可靠的理论依据。
钢轨传感器是近年来发展起来的一种电容式传感器，可以用在轨道衡上进行称重，称为称重传感器，也可用来测量钢轨的温度应力，它因有精度高、结构简单、安装维护方便的优点，迅速得到了应用。
在进行传感器的设计时，多数仍是利用简化的材料力学公式进行粗略的计算，然后通过试验修正参数，即产品的最终定型以试验数据为依据。
采用这种设计方法时，产品设计和开发的周期较长，产品的质量也难以提高。
而利用有限元分析技术；，则可以对传感器的结构进行确的计算，对应力场以及应变的分布状况和具体数值、贴片位置的合理性等情况作较全面的了解和预测，从而可以为设计提供可靠、有效的技术支持。
有限元分析在钢轨传感器中的主要应用在以下几个方面:1)设计变截面的钢轨中，可以用来计算校核钢轨的强度和刚度，保证运营安全；2)可以计算出钢轨腹板上应变变化最大的区域，在这个区域粘贴应变片，提高传感器的反应灵敏度；3)可以计算出在粘贴应变片的方向，应变的变化趋势和具体数据，可以为传感器设计做有益的参考。
土木华科大有限元大作业.
有限元法基础与程序设计上机作业姓名:李翀班级:土木1102班学号:U201015143完成日期:2014年5月3日一、第一次布置作业1.调试教材P26——30页程序FEM1。
2.修改FEM1,计算P31页例2-2。
3.以例1为研究单元细分对计算精度的影响。
4.用程序完成对习题3、4的分析。
5.用SAP2000分析上述算例。
解:1.根据教材调试。
开列数组维数:DIMENSION LOC(4,3,CX(6,CY(6,IFIX(6,F(12, 1GK(12,12,STRES(4,3,BAK(4,3,6结点集中力输入:DO 10 I=1,ND10 F(I=0.0F(2=-1.0数据文件输入:6,4,12,6,1.0E0,0.0,1.0,0.0,13,1,25,2,42,5,36,3,50.0,2.00.0,1.01.0,1.00.0,0.01.0,0.02.0,0.01,3,7,8,10,12数据文件输出:NN NE ND NFIX E ANU T GM NTYPE6 4 12 6 0.1000E+01 0.000 1.000 0.0000E+00 1 NODE X-LOAD Y-LOAD1 0.000000E+00 -0.100000E+012 0.000000E+00 0.000000E+003 0.000000E+00 0.000000E+004 0.000000E+00 0.000000E+005 0.000000E+00 0.000000E+006 0.000000E+00 0.000000E+00NODE X-DISP Y-DISP1 -0.879121E-15 -0.325275E+012 0.879121E-16 -0.125275E+013 -0.879121E-01 -0.373626E+004 0.117216E-15 -0.835165E-15 5 0.175824E+00 -0.293040E-156 0.175824E+00 0.263736E-15ELEMENT X-STR Y-STR XY-STR 1 -0.879121E-01 -0.200000E+010.439560E+00 2 0.175824E+00 -0.125275E+01 0.256410E-15 3 -0.879121E-01 -0.373626E+00 0.307692E+00 4 0.000000E+00 -0.373626E+00 -0.131868E+00 调试成功,与sap2000结果相同 2. 修改FEM1,计算P31页例2.2.例2-2. 如图所示的简支梁,梁高w=3m ,长2l=18m ,厚度h=1m ,承受均布载荷q=10kN/m2。
华科大有限元分析题及大作业题答案――船海专业_图文.
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Structural2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。
有限元分析题及大作业题答案
有限元分析及应用作业报告试题10一、问题描述确定图示扳手中的应力, E=210Gpa，μ=0.3, 假设厚度为10mm；并讨论采用何种处理可降低最大应力或改善应力分布。
图1为扳手的基本形状和基本尺寸图二、数学建模与分析由图1及问题描述可知，板手的长宽尺寸远远大于厚度，研究结构为一很薄的等厚度薄板，满足平面应力的几何条件；作用于薄板上的载荷平行于板平面且作用在沿厚度方向均匀分布在办手柄的左边缘线，而在两板面上无外力作用，满足平面应力的载荷条件。
故该问题属于平面应力问题，薄板所受的载荷为面载荷，分布情况及方向如图1所示，建立几何模型，并进行求解。
薄板的材料为钢，则其材料参数：弹性模量E=2.1e11，泊松比σ=0.3三、有限元建模1、单元选择：选取三节点常应变单元来计算分析薄板扳手的位移和应力。
由于此问题为平面应力问题，：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。
2、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 →OK3、生成几何模型：a.创建关键点点：ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入16个点的坐标→OKb、将这16个关键点有直线依次连起来，成为线性模型4、生成实体模型：ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS →连接特征点→生成两个area→Operate→Subtract→拾取整个扳手区域→OK→生成扳手模型5、结点布置及规模6、网格划分方案ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool →Mesh: Areas, Shape: Tri,Free →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window)7、载荷及边界条件处理8、求解控制A、模型施加约束给模型施加x方向约束ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On Lines →拾取模型左部的竖直边→OKB、给模型施加载荷ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →force→on keypoints→拾取上面左端关键点→700N/mm→okC、分析计算：ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK6)结果显示：ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… →select Def + Undeformed →OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu →select: DOF solution →displacement vector sum，von mises stress→OK四、计算结果及结果分析1、三节点常应变单元1）三节点单元的网格划分图2 常应变三节点单元的网格划分平面图图3 常应变三节点单元的网格划分立体图2）三节点单元的约束受载情况图4 常应变三节点单元的约束受载图3)三节点单元的位移分析图5 常应变三节点单元的位移分布图4)三节点单元的应力分析图6 常应变三节点单元的应力分布图2、六节点三角形单元1)六节点三角形单元网格划分图7 六节点三角形单元网格划分图2)六节点三角形单元约束和受载情况分析图8 六节点三角形单元约束受载图3）六节点三角形单元位移分析图9 六节点三角形单元的变形分布图4) 六节点三角形单元的应力分析图9 六节点三角形单元的应力分布图图10 六节点三角形单元的局部应力分布图根据以上位移和应力图，可以得出常应变三节点单元和六节点三角形单元的最小最大位移应力如表1-1所示。
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。
有限元大作业-模版
结构分析与数值软件应用》课程作业任课教师：xxx学生姓名：***学号:000000时间：2010-6-29一.问题描述与分析 (1)二. ANSYS操作过程与方法 (1)1. 建立模型包括确定作业名和标题 (1)2. 定义单元类型 (2)3. 定义材料属性 (2)4. 创建几何模型、划分网格 (3)5. 建立接触对 (3)6. 加载求解 (4)7. 查看求解结果 (6)三.有限元分析结果 (7)1. 加载情况下的应力应变 (7)2. 卸载情况下的应力应变 (8)附录；APDL命令流 (9)一.问题描述与分析如图1所示，一个刚性压头以一定压力压入一块圆板，该问题为一典型赫兹接触问题，用力控制加载，具有大塑性变形。
圆板材质为铜，弹性模量E=1.6E6 Pa, 泊松比 μ=0.33，应力应变曲线如图2所示，曲线上各点对应的数值见表1，加载最大压力为3.5x106 N/m2。
表1 铜的应力-应变关系由于研究对象为轴对称结构，为简化计算采用平面模型。
采用刚柔接触模式，压头为刚性体，铜板为柔性体，载荷通过刚体的控制节点分多步加载，而后卸载，考察铜板在压头压入后的接触应力和塑性形变，以及卸载后的残余应力和形变。
二. ANSYS 操作过程与方法1. 建立模型包括确定作业名和标题GUI 路径：Utility Menu >File>Change Jobname ， 打开“Change Jobname ”对话框，如图2所示，在“Enter new jobname ”文本框中输入“contact ”,单击OK 按钮，完成文件名的修改；GUI 路径：Utility Menu>File>Change Title ，打开“Change Title ”对话框，在文本框中输入“CONTACT STRESS ANALYSIS ”如图4所示，单击OK 按钮，作为标题名。
图3 修改文件名图 4 修改标题名2. 定义单元类型铜板模型选用八节点四边形板单元PLANE182，接触对单元选用TARGET169和CONTACT171（1）GUI路径：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，打开“Element Types”对话框，单击Add按钮，打开“Library of Element Types”，如图4，在左边的列表框中选择“Solid”选择，选择实例单元类型，在右边的列表框中“8node 182”选项，选择八节点四边形板单元PLANE182。
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。
有限元大作业
1、某齿轮弯曲应力分析
某直齿圆柱齿轮相关参数为18，模数4.1，压力角22.5°，变位系数为0.36168。
齿轮材料为40Cr ，假设其径向力2364N ，切向力为6400N ，试求其弯曲应力分布情况。
2、动力学作业：
某发动机外壳模型Motor_Cover_5.x_t ，材料为钢材，壁厚为0.05in ，材料参数为：弹性模量E=2E11Pa ，泊松比u=0.28
，密度。
边界条件说明如图所示。
试计算其固有频率。
要求：
1、A4纸，边距均为2.5mm ；标题4号字，其它为小4号；文内图形宽不大于8mm 、高不大于6mm ，有图名和标号；表格用3线格形式，有编号和名称。
2、写成文章形式，包括问题、分析过程、结果及分析、结论。
给出必要的几何建模（或外部模型导入）、网格划分、求解及后处理等关键步骤。
必须有必要的结果分析讨论。
3、提交完整分析报告：封面，目录，正文。
正文为小四宋体，封面参考附只约束法
向位移
固定约束
件。
西南石油大学现代CAE作业6
现代CAE技术作业作业一 3D 实体结构有限元力学分析结构尺寸(单位mm)见图，轴承套受压力10MPa ，底板底面固定不动。
材料1: E=2.0e5MPa,u=0.3，δs=325MPa ；材料2:E=2.5e5MPa,u=0.28，δs=650MPa ；材料3: E=1.8e5MPa,u=0.25，δs=250MPa 。
2075102225241底轴承座4孔直径为轴挡材料材料材料材料作业二 井眼稳定性与井筒压力 地层岩石弹性模量6.54×103MPa ，泊松比：0.22，内聚力：18MPa ，内摩擦角：28°。
地应力σ1=50MPa ，σ2=(10～50) MPa ，井筒内压p=(0～40) MPa ，井眼直径220mm ，取井眼周围约15倍井眼直径范围进行分析(即取3.0m)，用弹性和弹塑性有限元分析井眼径向位移变化、井壁周围的应力变化和井眼稳定性讨论。
要求：1. 用APDL 编程序。
2. 结果要求Word 文件分析报告。
3. 报告中曲线用Excel 生成。
APDL 程序语言 Finish /clear/filname,homework1 /prep7 a=1500 !mm b=1500 !mm ro=110 !mm Ex=6.54e3 !MPa ux=0.22 ch=18 !MPa angle=28p1=50 !MPap2=10 !MPa p0=5 !MPa ET,1,PLANE42 MP,Ex,1,ex MP,PRXY ,1,ux TB,DP,1,,, TBMODIF,1,1,ch TBMODIF,1,2,angleRECTNG ,0,a,0,b, PCIRC,ro, ,0,360, ASBA, 1, 2LESIZE,10,,,10,0.2,,,,1 LESIZE,9,,,10,0.2,,,,1 LESIZE,5,,,10,,,,,1 LESIZE,2,,,10,,,,,1 LESIZE,3,,,10,,,,,1 MSHAPE,0,2D MSHKEY ,0 AMESH,3!/eof /SOLDL,10,,SYMMDL,9,,SYMM SFL,3,PRES,p1 SFL,2,PRES,p2 SFL,5,PRES,p0 solve（1） 当P 1=50MPa ，P 2、P 0赋初值分别为10MPa 、5MPa 时，图1.1 V on Mises 应力云图应力（MPa ）图1.2 塑性等效应力云图由图 1.2知，在井壁附近局部区域出现塑性变形，表明在P 1=50Mpa 、P 2=10Mpa 、P 0=5Mpa 应力作用下井壁是不稳定。
西南石油大学CAE作业
单位 MP
地层岩石弹性模量 6.54×103MP，泊松比：0.22，内聚力：18MP，内
图 1- Von Mises 应力状态图
摩擦角：28°。地应力 s1=50MP，s2=(10~50)MP，井筒内压 p=(0~40)MP，
井眼局部放大图如图 1-b，可看出假如以 X 轴的正方向为起始方向，
井眼直径 220mm，取井眼四周约 15 倍井眼直径范围进行分析(即取 3.0m)， 那么最小的应力出如今以 X 轴逆时针 90o 的井眼处，即 Y 轴方向；而最小
井眼径向位移改变
井壁四周的应力改变
沿井眼边缘，取出周向的 Von Mises 应力，可用 Excel 绘出图 1-c 曲
设定：s2=30MP，p=10MP
线图。
为便于对岩石的破坏失效进行分析，所以分析得到的结果表示为 Von
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井眼稳定性商量
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图 2- 钢板所受 sx 应力图
图 2-f 孔眼受到的最大应力为 650MP 时孔眼 Von Mises 应力分布图
单位
图 2-g 孔眼壁的位移改变图
单位 MP
从上图可以看出，最大的 Von Mises Stress 发生在图中所示的红色区
图 2-c 钢板所受 sy 应力图
域，即在椭圆的两个长轴方向上最易破坏，有最大的 Von Mises Stress，
3. 报告中曲线用 Excell 生成。
图 2-b 钢板孔眼所受 sx 应力曲线
钢板内 sx、sy、txy 以及 Von Mises 的应力分析
屈服分析〔P况下，通过试算法，得到当孔眼受到的最大应
单位 MP
力为 650MP 时的孔眼 Von Mises 应力分布如图 2-f 所示。
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LNG储罐罐体温度场数值模拟过程1.罐底温度分析该部分研究的对象是储罐的罐底，从几何形状上来讲满足轴对称；罐底内壁温度即为底部LNG 温度，该温度对应罐底静压力下的饱和温度，运用克劳修斯-克拉贝龙方程进行计算得到底部LNG 的温度为122.37 K；外边界为对流换热边界，环境温度为20 ℃。
2.求解步骤第一步：建立工作文件名和工作标题（1）Utility Menu：File>Change Job name，输入文件名GUAN DI（2）Utility Menu：File>Change Title, 输入GUAN DI WEN DU FEN XI；(3) Main Menu：Preferences> Preferences for GUI Filtering,选择Thermal,单击OK关闭对话框。
（4）Main Menu：Plot Ctrls >Style>Colors>Reverse Video 将背景颜色改成白色；第二步：定义单元类型（1）Utility Menu：Preferences>Element Type>Add/Edit/Delete，出现Element Type对话框。
（2）单击Add按钮，出现Library of Element Type对话框。
在Library of Element Type 列表中选择Thermal Solid,Quad 4node 55,在Library of Element Type输入框中输入1。
单击OK按钮，关闭对话框。
（3）单击Element Type对话框中的Options按钮，出现PLANE55 Element Type options 对话框，在Element behavior k3下拉列表框中选择axisymmetric，其余选项均采用默认设置，如下图1所示，单击OK关闭该对话框。
图1 PLANE55单元属性对话框（4）单击Close按钮，关闭Element Type对话框。
第三步：定义材料性能参数（1）Main Menu：Preferences>Material Props> Material Models，出现define Material ModelBehavior对话框。
（2）在Material Model Behavior列表框依次双击Thermal、Conductivity、Isotropic选项，出现Conductivity for Material Number1对话框，在KXX输入框中输入混凝土的导热系数1.45，单击OK按钮关闭该对话框。
（3）在define Material Model Behavior对话框中选择Material>New Model命令，出现Define Material ID对话框，在输入框输入材料编号2，如图2所示，单击OK按钮关闭该对话框。
图2 定义材料标号对话框（4）在Material Model Behavior列表框依次双击Thermal、Conductivity、Isotropic选项，出现Conductivity for Material Number1对话框，在KXX输入框中输入油毡的导热系数0.699，单击OK按钮关闭该对话框。
（5）在define Material Model Behavior对话框中选择Material>New Model命令，出现Define Material ID对话框，在输入框输入材料编号3，单击OK按钮关闭该对话框。
（6）在Material Model Behavior列表框依次双击Thermal、Conductivity、Isotropic选项，出现Conductivity for Material Number1对话框，在KXX输入框中输入玻璃砖的导热系数0.048，单击OK按钮关闭该对话框。
（7）在define Material Model Behavior对话框中选择Material>New Model命令，出现Define Material ID对话框，在输入框输入材料编号4，单击OK按钮关闭该对话框。
（8）在Material Model Behavior列表框依次双击Thermal、Conductivity、Isotropic选项，出现Conductivity for Material Number1对话框，在KXX输入框中输入9%Ni钢的导热系数30.75，单击OK按钮关闭该对话框。
（9）在define Material Model Behavior对话框中选择Material>New Model命令，出现Define Material ID对话框，在输入框输入材料编号5，单击OK按钮关闭该对话框。
（10）在Material Model Behavior列表框依次双击Thermal、Conductivity、Isotropic选项，出现Conductivity for Material Number1对话框，在KXX输入框中输入16MnDR的导热系数48，单击OK按钮关闭该对话框。
（11）在Define Material Model Behavior对话框中选择Material>Exit命令关闭该对话框。
第四步：建立几何模型，划分网格Main Menu：Preferences>Modeling>Creat>Areas>Rectangle>By Dimensions命令，出现Creat Rectangke By Dimensions对话框。
在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标0，0.099，如图3所示。
图3 通过坐标尺度创建矩形面域对话框（1）单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.006，-0.1045；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.1045，-0.1105；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.1105，-0.2135；单击Apply 按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.2135，-0.2165；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.2165，-0.3665；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.3665，-0.3695；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.3695，-0.5195；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.5195，-0.5225；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.5225，-0.6725；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.6725，-0.6755；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.6755，-0.7745；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.7745，-0.7805；单击Apply按钮，在输入框输入X坐标0，40，输入Y坐标-0.7805，-1.6805；单击OK按钮关闭该对话框。
（3）Main Menu：Preferences>Modeling>Operate>Booleans>Glue>Areas命令，出现Glue Areas菜单，如图5所示，单击Pick All按钮关闭该菜单。
图5 合并面域选框（4）Main Menu：Preferences>Numbering Ctrls>Compress Numbers命令，出现Compress Numbers对话框。
在下拉列表中选择Areas，单击Apply按钮。
在下拉列表框中选择Lines，单击OK按钮关闭该对话框。
（5）Main Menu：Preferences>Meshing>Mesh Attributes>Picked Areas命令，出现Areas Attributes菜单。
（6）用鼠标在ANSYS显示窗口上选取介质为混凝土的平面，单击Apply按钮，出现Areas Attributes对话框。
在MAT Material number下拉列表中选择材料参考号1，其余选项均采用默认设置，如图6所示。
图6 划分面域对应材料对话框（7）单击ok按钮选择关闭Areas Attributes对话框，用鼠标在ANSYS显示窗口上选取介质为油毡的平面，单击Apply按钮，出现Areas Attributes对话框。
在MA T Material number 下拉列表中选择材料参考号2，其余选项均采用默认设置。
（8）单击ok按钮选择关闭Areas Attributes对话框，用鼠标在ANSYS显示窗口上选取介质为玻璃砖的平面，单击Apply按钮，出现Areas Attributes对话框。
在MAT Material number 下拉列表中选择材料参考号3，其余选项均采用默认设置。
（9）单击ok按钮选择关闭Areas Attributes对话框，用鼠标在ANSYS显示窗口上选取介质为Ni钢的平面，单击Apply按钮，出现Areas Attributes对话框。
在MAT Material number 下拉列表中选择材料参考号4，其余选项均采用默认设置。
（10）单击ok按钮选择关闭Areas Attributes对话框，用鼠标在ANSYS显示窗口上选取介质为16MnDR的平面，单击Apply按钮，出现Areas Attributes对话框。
在MAT Material number下拉列表中选择材料参考号5，其余选项均采用默认设置。
（11）单击ok按钮选择关闭Areas Attributes对话框，单击Areas Attributes菜单上的OK 按钮关闭该菜单。
（12）Utility Menu：PlotCtrls>Numbering命令，出现Plot Numbering Controls对话框，选择LINE Line numbers，使其状态从off变为on，其余选项均为默认设置，单击OK按钮关闭该对话框。
（13）Main Menu：Preferences>Meshing>Size cntrls>ManualSize>Lines>Picked lines命令，出现Element Size On Picked Lines菜单。
（14）用鼠标在其上选取与X轴平行的线段，单击OK按钮，出现Element Size On Picked Lines对话框，在SIZE Element edge length输入框中输入单元长度0.5，如图7所示。