带孔薄板有限元研究分析

带孔薄板有限元分析

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基于ABAQUS/CAE软件对带孔薄板的分析1.模型的建立

1.1 模型简为平面应力问题，建立二维平面可变形壳体模型；

1.2 模型的草图，单位为m，尺寸如图所示。

1.3二维平面模型图

2.赋予材料属性

2.1 sheet材料为homogeneous isotropic（均匀各向同性材料），E=210Gpa，u=0.3，板厚为0.02m；

2.2 上述建立的材料赋给模型，如下图所示

3.约束边界及施加载荷

3.1约束：左端固支；载荷：右端施加均布拉力，大小为60Mpa，如下图所示；

4.划分网格

4.1分割模型,孔周围存在应力集中，附近应网格较密，板边界可以网格布置稀疏，有利于电脑求解速度加快，节约时间，而且精度也相应提高；模型分割如下图所示；

4.2布置边界种子，在圆环边界附近布置种子密集，可以使网格便密，如下图所示；

4.3网格划分单元的选取

CPS8R: An 8-node biquadratic plane stress quadrilateral,

reduced integration.（8节点四边形二次单元，采用减缩积分）；

4.4网格划分如下图所示。

5.计算求解

5.1建立工作

6.后处理，查看分析结果

6.1模型Mises应力图，材料力学强度理论中的第四强度理论，机变能密度理论，单位为Pa，如下图所示应力云图，最大值和最小值一再图中标出最大应力：2.386+e08Pa,约为238.6Mpa，在孔的最下端处；

最小应力：3.984+e06Pa,大约为3.984Mpa；

6.2模型位移云图（位移单位：m；）

最大位移：5.106e-04m，约为51.06mm；

最小位移：0；

6.2 通过后处理，拉伸平面0.02m后模型的三维应力云图；

7 总结

通过ABAQUS/CAE有限元软件简单的对一个各向同性均匀的板，进行了应力分析，通过分析我们可以知道，板的最大应力及变形值，这个值可以供我们参考，可以采取一些措施来使模型的变形及应力在材料所允许的安全范围之类，这种分析方法在工程实际问题中具有一定的实际意义！