带孔薄板有限元分析报告

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开孔模板有限元分析

如图所示，一个长300 mm，宽80 mm，厚5 mm的平板，上边缘有一个半径为10 mm的半孔，板的两端受50N1、在DM模块建立如图所示的面向有限元分析的的实体模型；2、将实体模型导入DS模块中进行静力学求解，给出其总体的位移图、应力图、开孔截面上的正应力分布图等；将理论值与实际值相比较；3、，分析两个模型求解结果的不同，并将理论值与实际值相比较；4、要求熟悉仿真分析的基本步骤，学会结合力学知识对有限元计算结果进行分析。

解题步骤（模型1）：1、启动ANSYS Workbench；2、在Toolbox下打开Component Systems，拖动Geometry至到右侧空白区域内；3、双击A2项，打开Design Modern界面，选择Millimeter单位，单击OK按钮；图1 选择单位制4、在XY平面创建模型，尺寸如图2所示，拉伸厚度为5mm；图2 模型的基本尺寸5、如图3所示，选中板的一个端面，单击新建平面Plane4，在明细窗口中设置如图4所示，单击Generate即生成平板的中心面；图3 中心面图4 明细窗口6、如图5所示，冻结模型（tools>freeze），在中心面处生成切片（create>slice），基准面选择Plane4；图5 冻结模型7、用鼠标直接拖住toolbox中的static structural至A2栏中，如图6所示，双击B4栏；图6 打开static structural模块8、设置单位制，选择units>metric（mm，kg，N，s，mV，mA）；9、定义材料属性，点击左侧结构树中的geometry，在出现的2个solid中单击其中的一个，添加新材料：返回到project schematic窗口，再双击B2栏，如图7所示；图7 workbench材料库10、设置材料属性，相关设置如图8所示；图8 编辑材料属性11、返回到project，然后用鼠标左键选中B4栏并在右键弹出的快捷菜单中选中refresh；12、确定材料，点击左侧结构树中的geometry中的第一个solid，然后执行如图9所示步骤（material >assignment >steel）；图9 确定材料13、划分网格，在mesh的明细栏窗口中设定element size为5mm，单击Generate生成如图10所示的网格；图10 网格划分14、施加约束和载荷，单击static structural，选择长方体的左侧面，用鼠标右键选择insert>fixed support，选择长方体右侧面，用鼠标右键选择insert>force，大小设定为50N，方向如图11所示；图11 约束和载荷15、求解，单击solution，在弹出的工具条deformation下选择totall查看总变形，stress下选择equivalent stress查看Von Mises等效应力；选择normal查看该面的正应力，单击Generate。

带孔薄板有限元分析报告

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！实用标准文案大全。

基于solidworks带孔平板的有限元分析

基于solidworks 带孔平板的有限元分析1、题目要求计算分析如下模型：已知：cm50cm 5cm 100/7.23.0/2100001/100322距都为，内孔距左边距和下边，内孔模型长宽都为======R cm g cm N E cmt cm N p ρμ2、解题过程解题思路对基础的平板进行分析通过网格控制进行分析对1/4平板进行分析对平板的应力奇异性进行思考讨论1）首先在solidworks 中对材质进行编辑2）、在solidwroks中的simlulation中新建算例‘plate-初次’3）、在夹具中选择固定几何体如下图所示：4）、在外部载荷中选取压力5）、生成网络6）运算求解结果如下对于上述模型局部进行优化新建算例‘plate-分割线’重复上述操作进行网格控制：对分割线的表面进行网格控制已达到较好的分析其中单元大小0.9mm比率取1.1控制结果为：再次进行运算求解：新建算例‘plate-分割线-四分之一’模型如下：重复上述操作：计算求解：应力奇异性的分析：这里选取进行网格控制的应力奇异性进行讨论：应力306.3746 308.2766 308.4553 308.7128 308.4333 309.483603 （N/cm^2）相对误差平0.2344%均值可以发现应力基本保持不变，不会随着网格控制的细化发生巨大变化，因此带孔平板不具有应力奇异性。

3、新的体会和学到的知识通过带孔平板的有限元分析，对于有限元分析的前期工作有了很深刻的了解，同时对于前期对称处理模型以便简化。

最主要的是了解到应力奇异性与应力集中式两个概念。

应力奇异性会随着网格的细化，应力发生急剧变化。

而应力集中则不然。

应力奇异一定应力集中，但是应力集中不一定应力奇异。

带中心圆孔矩形薄板有限元ANSYS报告

有限元计算报告题目：带中心圆孔的矩形薄板。

共（10）页班级：***姓名：***学号：***南京航空航天大学2013年5月12日目录摘要1 、计算题目及要求 (3)2 、计算方法及解题思路 (4)3 、原始数据 (5)4 、计算结果及分析 (6)5 、结论 (11)附录 (11)摘要：有限元法是一门技术基础课，是力学与现代计算技术相结合的产物，在现代结构设计方法中具有重要的意义。

本文应用Ansys软件对矩形平面梁进行计算分析，利用不同尺寸的网格计算指定点的位移和应力，并选出最优网格求出指定面或线的应力、挠度分布。

通过本次作业，加深对有限元法基本理论的理解，熟悉Ansys程序求解工程问题的一般步骤和方法。

1、计算题目及要求一矩形薄板，中心处有一圆孔，尺寸如图所示，厚度 t= 1.0 cm 。

在板的两端作用有均布拉力q= 128 kg / cm。

已知材料的弹性模量E，μ= 0.28，γ=7.8g/ cm2。

求：（1）试用3种疏密不同的网格进行计算，比较 A, B, C 三点处的应力，从而说明有限元法的收敛性。

（2）按最佳结果给出沿 Ox 轴、Oy 轴的应力分布。

（3）若在板的上、下表面也作用有均布拉力 q，两端同时作用有均布拉力q 时，以最佳网格分别计算沿 Ox 轴、Oy 轴的应力分布。

说明：（a）小孔的直径Φ取12 cm 。

（b）第（1）、（2）需与弹性理论解进行比较。

（c）均不考虑自重。

2、计算方法及解题思路：本结构是一个矩形薄板结构，由于长度和宽度远远大于其厚度，可将其视为平面应力问题，选取Plane82二维8节点实体单元。

有限元Ansys程序大致操作过程为：建立几何模型、选择单元类型、输入材料特性、网格划分、施加约束和载荷；求解；后处理。

本题求解指定点应力和沿特定路线应力分布。

通过定义keypoint实现，这样就可以查找该点处的应力；查看指定线上的应力分布，可以通过定义代表该线的路径实现。

模型简化：利用对称性原理，我们可以只对平板的四分之一进行研究。

有限元分析试验报告

有限元分析试验报告
一、试验目的
本次试验的目的是采用有限元分析方法对某零部件进行应力分析，为零部件的优化和设计提供参考。

二、试验原理
有限元分析是采用数学方法对工程结构进行分析，以预测其在外载作用下的变形和应力，从而确定结构的强度和刚度。

分析时将结构划分为有限数量的小单元，利用元件所具有的基本物理特性和相应的数学方程式，计算出每个单元或整个结构的位移、变形、应力等基本的力学量。

三、试验步骤
1.了解零部件的结构和使用环境，建立有限元模型。

2.导入有限元软件，对建立的有限元模型进行网格划分。

3.分配材料性质和加载条件。

4.运行分析，得出计算结果。

5.对计算结果进行分析和评估，对零部件的设计进行改进。

四、试验结果
通过有限元分析，我们得出了零部件在不同工况下的应力云图和变形云图，可以清晰地看到零部件的应力集中区域和变形程度。

同时，我们对零部件的设计进行了改进，使其在承受外力时具有更好的强度和刚度。

五、结论
通过这次试验，我们了解了有限元分析在工程设计中的应用，掌握了分析流程和技术方法。

在实际工程设计中，有限元分析是一种非常重要的工具，有助于提高设计质量和降低成本，值得工程师们广泛运用。

实验四薄板圆孔的有限元分析

（2）生成一个圆孔 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle，弹出如图所示的【Solid Circular Area】对话框。分别在【WP X】、【WP Y】和【Radius】文本框中输入“0”、 “0”、“5”。单击 OK 按钮，生成结果如下左图所示。（3）执行面相减操作 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas，弹出一个拾取框。拾取编号为 A1 的面，单击 OK 按钮。然后拾取编号为 A2 的圆面，单击 OK 按钮。生成结果如下右图所示。
泊松比=0.3 拉伸载荷：
P=1000Pa 几何参数：
平板厚度 t=0.1m。单元类型：
Structural Solid Quad 8node 82 1. 定义工作文件名和工作标题（1）定义工作文件名 Utility Menu>File>Change Jobname，输入文件名，选择【New log and error files】复选框，单击 OK 按钮。（2）定义工作标题 Utility Menu>File>Change Title，输入工作标题，单击 OK。（3）重新显示 Utility Menu>Plot>Replot （4）关闭三角坐标符号 Utility Menu>PlotCtrls>Window Controls>Window Options，弹出【Windows Options】对
单击 Add 按钮，弹出如图所示的【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid” 和“Quad 8node 82”选项，单击 OK 按钮，然后单击 Close 按钮。

有限元实例分析报告文案

有限元实例分析报告班级：机制12-03班：黄永学号：2一个厚度20mm的带孔矩形板受平面力，如下图所示。

左边固定，右边受载荷p=20N/mm作用，求其变形情况一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤：定义参数、创建几何模型、划分网格、加载数据、求解、结果分析。

1定义参数1.1指定工程名和分析标题(1)在[Enter new jobname]文本框中输入“plane”，同时把[New log and error files]中的复选框选为Yes，单击确定(2)在[Enter new title]文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。

1.2定义单位在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI”1.3定义单元类型(1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete 命令，之后单击[Element Types]对话框中的[Add]按钮，在弹出的[Library of Element Types]对话框中选择[Solid]选项和[8node 82]选项，返回[Element Types]对话框。

(2)单击[Options]按钮，弹出如下所示[PLANE82 element type options]对话框。

(2)在[Element behavior]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项，再次回到[Element Types]对话框，单击[close]按钮结束。

1.4定义单元常数(1)选择Main Menu→PreprocessorReal Constants→Add/Edit/Delete 命令，在弹出的[Real Constants]对话中单击[Add]按钮，进行下一个[Choose Element Type]对话框，选择[Plane82]单元，单击确定。

(2) 在[THK]文本框中输入“20”，定义厚度为20mm。

薄板方孔的有限元分析.

2012 级系专业学号学生姓名指导教师完成日期2014年7月16日摘要ANSYS是目前在工业上常使用的计算机辅助分析软件包。

当物体的模型在软件中建立完成并网格化后，只需附加适当的条件，即可直接利用有限元素法来计算，进而了解所建立的模型或产品的特性。

本课题以含一个方孔的薄板为研究对象，利用ANSYS软件，对其内力分布进行了研究与分析[2]。

首先，设置单元类型、材料性质等，并建立薄板的实体模型，然后建立出相应的三维模型，对薄板进行划分网格，再对该模型设置边界条件、施加约束，最后进行求解，就可以得到薄板分布图、变形图、应力云图。

设计工程师可在计算机上模拟物体在收到外力影响后所产生的应力及应变情形，从所分析出来的特性数据中，可判断出此产品设计的可行性[1]。

本文结果在将来的工程中也具有一定的参考价值。

关键词：ANSYS 薄板应力图均布力有限元目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.2ANSYS软件的初步了解 (1)1.2.1前处理模块PREP7 (1)1.2.2 分析计算模块SOLUTION (1)1.2.3 后处理模块POST1和POST26 (2)ANSYS软件的后处理过程包括两个部分：通用后处理模块POST1和时间历程后处理模块POST26。

通过有好的用户界面，可以很容易获得求解过程的计算结果并对其进行显示。

这些结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度以及热流等，输出形式可以有图形显示和数据列表两种[5]。

(2)第2章论文研究的内容和过程 (3)2.1主要研究内容 (3)2.2ANSYS内力分析过程 (3)2.2.1 建立薄板的有限元 (3)2.2.2 ANSYS求解器：施加荷载并执行求解 (4)第3章创新扩展 (5)第4章心得体会 (11)参考文献 (12)第1章绪论1.1课题研究的背景和意义简支T字梁是比较基础也是比较常见的模型，因此，对其在承受各种荷载的情形下，进行正确的应力和应变分析都是十分有必要和有意义的，在实际工程更为复杂的情况下，也可以简化成熟悉的模型，便于工程师分析该工程的实用性。

带孔平板模型有限元分析

带孔平板模型分析一、问题重述如图所示，使用ANSYS分析平面带孔平板，分析在均布载荷作用下板内的应力分布。

已知条件：F = 20N/mm, L = 200mm, b= 100mm,圆孔半径r= 20,圆心坐标为(100,50), E = 200Gpa。

板的左端固定。

二、问题分析：从题目中可知这是一个有限元结构分析中的线性静力分析问题，由于只承受薄板长度和宽度方向所构成的平面上的载荷时，厚度方向没有载荷，一般沿厚度方向应力变化可不予考虑，即该问题可转化为平面应力问题。

虽然结构是对称的，但所加载荷不对称，所以不能使用对称模型。

三、问题求解：有限元问题求解一般分为三大步骤：1、建立有限元模型①建立或导入几何模型：结构比较简单，直接在an sys中建模既可。

先建一个长方形然后再中间画一个圆，两者相减即可。

②定义材料属性：主要设置材料的弹性模量以及泊松比：EX=200000 PRXY=0.3③划分网格建立有限元模型：网格的划分对结果的影响很大。

在此进行了多种不同方式的网格划分，以便对结果更好的进行分析比较。

单元类型均为PLANE82。

A 采用用户自定义网格尺寸参数，将长方形四条边网格长度都设置为20mm再进行自由分网。

得到的网格如下图所示。

可以看出这样的网格很不规整，有大有小，有规则的有不规则的。

B对前一种网格进行了改进，使用映射分网，但由于整个图形不能进行映射分网，所以在建模时将由四个小长方形组成一个大的长方形，中间再减去一个圆。

然后再将这四块用glue命令粘起来。

分网时将四块单独分网，这样就可以使用映射分网。

如下图所示。

可以看出，这样分出来的网格很漂亮，网格大小比较一致，这样求出来的结果更加有信服力。

B 映射划分网格2、施加载荷并求解① 定义约束：将带孔平板的左侧边线固定，约束线上节点所有自由度 ② 施加载荷：在平板右侧施加均匀载荷，1Mpa 的拉力。

③ 设置分析选项并求解：主要求解变形量，应力，以及应变等信息。

薄板焊接温度场有限元分析

４００ｉａ１０４，ｎ）
ＡｂｔａｔＴｅｗｅｄｎｆｔｅｈｅｎｉｏｔｎｉｄｏｌｉｇｔｃｎｑｅＴｅｔｍｐｒｔｒｅｄａａｙｉｏｌｉｇｉｓｒｃ：ｈｌｉｇｏｅｌｅｔｓａｍｐｒｔｎｆｓｓｉａｋｗｅｄｎｈｉｕ．ｈｅｅａｕｅｆｌｎｌｓｆｅｉｓｗｅｄｎｓ
ＹＵＡＮｅ．ＸｉｈｕＷｉｎ－ａ
（ｏｌｅｆＭｅｈｎｃｌｎｌｃｃｌｎｉｅｒｇ，ｅｔｌｏｔｎｅｓｙｏＦｒｔｄＴｃｎｌｙＣａｇｈ，ｎｎＣｌｇｅｏｃａｉｄＥｅｔａｇｅｉＣｎｒｕｈＵｉｒｉｏｅｒａｅｈｏｇ，ｈｎｓａＨｕａａａｉｒＥｎｎａＳｖｔｆｓｙｎｏ
的温度分布问题进行了研究，析了焊接速度和焊接电流对并分１１材料的物理性能设置．
其的影响，为焊接应力场和焊接变形的分析奠定了基础。
金属材料的物理性能参数，如比热容、热导率、热系数、换
１有限元建模
弹性模量、屈服应力、屈服后弹性模量等一般都随温度的变化
中图分类号：Ｇ５．Ｔ４７１文献标识码：Ａ文章编号：０７８２（０００ — ０００１０ — ３０２１）５０５ — ３
ห้องสมุดไป่ตู้
ＦｎｔｅｅａｙｉｆｔｅＴｅｉｉｅＥｌｍｎｔＡｎｌｓｓｏｈｍｐｒｔｒｅｄｉｅｄｎｆＳｅｌＳｅｔｅａｕｅＦｉｌｎＷｌｉｇｏｔｅｈｅ

带孔平板的有限元分析

带孔平板的有限元分析摘要:通过ANSYS有限元软件解决一实际问题并将之与弹性力学解答进行简单比较，从而说明有限元理论的正确性。

关键词:有限元,三节点三角形0.问题简介关于带孔平板问题的应力和应变的求解，我们通过弹性力学的一些方法和公式已经可以很好的解答。

而通过有限元分析一些问题往往使问题得到简化，且随计算机水平的发展，我门通过计算机使用有限元的理论可以很好的解决工程中研究中的一些复杂问题。

本文中的问题是通过有限元分析软件ANSYS来解答与弹性力学解答进行比较看看使用有限元理论解决问题的精确性。

1．提出问题我的题目是用三节点三角形解答如图1所示的问题。

已知条件：长为100cm的厚设为1的正方形板。

各向同性且是均匀的,弹性模量E=2.0×105Mpa泊松比μ=0.3,正中有一5cm的圆孔,四周受均匀剪力q=100N/cm2,水平放置不计体力。

2/100cmNq=图12.分析问题(1).考虑圆孔周围应力集中问题,且为使简化的力比较接近实际情况将圆孔周围单元划分密一点,将平板四边化为十分,将平板离散为下图2所示(2).将带孔平板四周所受均布面力向节点简化如图3所示3.ANSYS分析计算(1)设计计算模型:选择preferences命令再选择structural类型。

(2)选择单元类型:在ANSYS主菜单中选择preprocessor→Element type→Add/Edit/Delete→…..Add……→Solid Triangle 6node 2→OK,且在Element type中的options选K3中Plane Strs w/thk→OK.(3)定义材料参数:设定弹模为2.0e5(2.0×105Mpa)泊松比设为0.3。

(4)定义实常数:在preprocessor中的Real constants → Add/Edit/Delete→…..Add……→选Type 1→OK……→ Real constants set No：填１，THK填1→OK(5)生成几何模型(a)生成平面方板: preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By 2 corners……→输入WX:0,WY:0,Width:100,Hieght:100→OK(b)生成圆孔平面: preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→Soild Circle…→输入WX:50,WY:50,Radius:5→OK(c)生成带孔方板: preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtrac→Areas……→选area1(方板)……→OK→OK→选area2(圆)→Next→OK→OK(6)网格划分；ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool →(Size Controls)Globl: Set ……→input NDIV:10 →OK (back to Mesh Tool window) →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →关闭( Mesh Tool window)(7) 模型施加约束在每个节点上输入简化的节点荷载。

薄板有限元分析

板中圆孔的应力集中问题：如图所示为一个承受单向拉伸的无限大板，在其中心位置有一个小圆孔。

材料属性为弹性模量E= Pa泊松比为0.3,拉伸载荷q=1000Pa平板厚度t=0.1.201、定义工作名和工作标题（1）定义工作文件名：在弹出的Cha nge Job name对话框中输入Plate。

选择New log and error files复选框，单击OK按钮。

（2）定义工作标题：在弹出的的Change Title对话框中输入The analysis of plate stress with small circle单击OK按钮。

（3）重新显示：执行replot命令。

2、定义单元类型和材料属性（1）选择单元类型：在弹出的Element Type中，单击Add按钮，弹出所示对话框，选择Structural Solid 和Quad 8node 82选项，单击OK ,然后单击close 。

(2) 设置材料属性：在弹出的 defi ne material models behavior 窗口中，双击 structural/linear/elastic/isotropic 选项，弹出 linear isotropic material properties for material number 1 对话框，EX 和 PRXY 分别输入 2e11 和0.3,单击OK,执行exit 命令Lintar Isotropic f^lattrial Proptrtits for f^lattrial Numbtr 1Add Temperature Delete Temperature□K（3）保存数据：单击SAVE_DB 按钮。

3、创建几何模型PRXYCancel Linejr Isotropic Properties for Material Nuinbcr 1T1Help（1）生成一个矩形面：执行相应操作弹出create recta ngle by dime nsio ns对话框，输入数据，单击OK,显示一个矩形。

带孔平板的有限元分析

a.选择主菜单中的 Preferences命令，弹出设置计算类型的对话框
b.选择结构分析 Structural类型，单击 OK按钮关闭对话框
(3)选择单元类型 a. ANSYS Main Menu: Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete…→Add…→select Solid Quad 4node 182→OK
(9)分析计算 ANSYS Main Menu: Solution→ -Solve- Current LS…→OK(to close the solve Current Load Step window)→Should The Solve Command be Executed? Y→ Solution is done! Close
(5)定义实常数 a. ANSYS Main Menu: Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete…→Add…→ select Type 1→ OK…→input Real Constant Set THK:1(平板的厚度)→OK b.关闭 Real Constants对话框
计算分析带孔平面板问题的计算。
p=100N/cm2 t=1 cm E=210000N/cm2 R5 50 µ=0.3 ρ=2.7g/cm3
单位:厘米
(cm)
1、准备工作 2、设置计算类型 3、选择单元类型 4、定义材料参数 5、定义实常数 6、生成几何模型 7、网格划分 8、模型施加约束 9、分析计算 10、结果显示
基于图形界面交互的 GUI求解步骤（1）准备工作 a.在硬盘中设置用于该工程分析的文件夹； b.在启动进入 ANSYS时，选择分析所在文件夹和分析文件名。 c.进入 ANSYS后，为分析文件设定标题。单击应用菜单中的命令 File | Change Title，弹出设置分析标题的对话框

板结构有限元分析实例详解

板结构有限元分析实例详解1：带孔平板结构静力分析本节介绍带孔平板结构静力分析问题，同时介绍布尔操作的基本用法。

8.3.1 问题描述与分析有孔的矩形平板，左侧边缘固定，长400mm，宽200 mm，厚度为10 mm，圆孔在板的正中心，半径为40 mm，左侧全约束，右侧边缘均布应力1MPa，如图8.7所示。

求板的变形、位移及应力变化情况。

（材料的材料属性为：弹性模量为300000 MPa，剪切模量为0.31。

）图8.7 带孔的矩形平板由于小孔处边缘不规则，本文采用PLANE82高阶平面单元进行分析。

8.3.2 求解过程8.3.2.1 定义工作目录及文件名启动ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口，如图8.8所示。

在License下拉选框中选择ANSYS Multiphysics产品，在Working Directory输入栏中输入工作目录：C:\ANSYS12.0 Structural Finite Elements Analysis and Practice\Chapter8\8-1，在Job Name一栏中输入工作文件名：Chapter8-1。

以上参数设置完毕后，单击Run按钮运行ANSYS。

图8.8 ANSYS设置窗口菜单可以先在目标文件位置建立工作目录，然后单击Browse按钮选择工作目录；也可以通过单击Browse按钮选择工作文件名。

8.3.2.2 定义单元类型和材料属性选择Main Menu>Preferences命令，出现Preferences for GUI Filtering对话框，如图8.9所示，在Individual discipline(s) to show in the GUI中勾选Structural，过滤掉ANSYS GUI菜单中与结构分析无关的选项，单击OK按钮关闭该对话框。

图8.9 Preferences for GUI Filtering对话框选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框，如图8.10所示，单击Add按钮，出现Library of Element Types对话框，在Library of Element Types列表框中选择Structural Solid中的Quad 8node 82单元，如图8.11所示，单击OK按钮关闭该对话框，单击Element Types对话框上的Options按钮，弹出PLANE 82 element type options对话框，在Element behavior K3 项下拉菜单中选择PLANE strs w/thk，如图8.12所示，单击OK按钮关闭该对话框，单击Close按钮关闭Element Types对话框。

开孔薄板有限元分析报告

开孔薄板有限元分析报告一、有限元分析的目的通过对两种模型（一个上边开口的和另一个上下两边开口的模型）的静力分析，比较与其对应的理论解的不同，了解有限元仿真软件与理论计算存在的，进一步熟悉workbench求解有限元问题的一般步骤。

二、实体建模（两个模型）建立如下所示的模型，其中，边长300mm，宽80mm，厚5mm，边缘为半径是10mm的半孔。

上边开口的实体模型（模型A）上下两边开口的模型（模型B）模型A模型B模型采用的单元类型模型A：1 3862 LID186 (20 Node Quadratic Hexahedron)2 3858 SOLID186 (20 Node Quadratic Wedge)3 112 CONTA174 (Quadratic Quadrilateral Contact)4 112 TARGE170 (Quadratic Quadrilateral Target)5 64 SURF154 (3D Quadratic Quadrilateral)模型B：1 3856 SOLID186 (20 Node Quadratic Hexahedron)2 3866 SOLID186 (20 Node Quadratic Wedge)3 100 CONTA174 (Quadratic Quadrilateral Contact)4 100 TARGE170 (Quadratic Quadrilateral Target)5 64 SURF154 (3D Quadratic Quadrilateral)2.载荷与约束的施加方法（绘图表示并说明）；两模型施加的载荷与约束相同约束：单击static structural，选择长方体的左侧面，鼠标右键选择“insert>fixed support”载荷：选择长方体的左侧面，鼠标右键选择“insert>force”，大小为50N。

带孔平板的有限元分析

二、带孔平板的有限元分析1：问题描述图所示为一个有中心圆孔的薄板，薄板厚度t=0.01m，薄板弹性模量E=210000N/cm2,泊松比μ=0.3，p=100N/cm,ρ=2.7g/cm3此问题为平面应力问题，用有限元求解出带孔平板的应力集中问题，并与弹性力学的精确解进行比较。

2：求解步骤第一步：建立工作文件名和工作标题（1）选择Utility Menu—File—Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框。

在Enter new jobname 输入栏中输入工作文件名plate，单击Ok按钮关闭该对话框。

（2）选择Utility Menu—File—Change Tile命令，出现Change Tile对话框，在输入栏中输入Stress analysis in a sheet，单击Ok按钮关闭该对话框。

第二步：设置计算类型选择Main Menu—Preference—Structural-Ok命令.第三步：选择单元类型选择Main Menu—Preprocessor—Element Type—Add/Edit/Delete命令,出现Element Type对话框，选择Solid-Quad 4node 42—Ok命令,再在Element Type对话框中选择Options—K3:Plane Strs w/thk/—Ok—Close命令.第四步：定义材料参数选择Main Menu—Preprocessor—Material Props—Material Models—双击Structural—双击Linear—双击Elastic—双击Isotropic命令，出现如下对话框填写Ex：2.1e5，PRXY：0.3；选择Ok命令。

第五步：定义实常数以确定平面问题的厚度选择Main Menu—Preprocessor—Real condtants—Add/Edit/Delete—Add—Type1—Ok命令，出现以下对话框，在Real condtant Set No中填写1，在THK中填写1，选择Ok—Close命令.第六步：创建几何模型1：生成平面方板选择Main Menu—Preprocessor—Modeling—Creating—Areas—Rectangle—By 2 Corners—Wp X:0, Wp Y:0,Width:100,Height:100—Ok1：生成圆孔平面选择Main Menu—Preprocessor—Modeling—Creating—Areas—Circle—Solid Circle—Wp X:50, Wp Y:50,Radis:5—Ok2：生成带孔方板选择Main Menu—Preprocessor—Modeling—Operate—Booleana—Subtract—Areas，鼠标点击方板1—Ok，在Multi-Entities窗口点击Ok，在Subtract Areas窗口点击Ok.. 鼠标点击圆孔2—Ok, 在Multi-Entities窗口点击Ok，在Subtract Areas窗口点击Ok.出现如下图1：第七步：网格划分选择Main Menu—Preprocessor—Meshing—MeshTool命令，在MeshTool窗口点击Size Controls下的Globle:Set—NDIV:29—Ok, 在MeshTool窗口点击Mesh—Pick all—Close命令。

有限元分析及理论上机报告

有限元分析及理论上机报告报告（一）Demo7 stress一、问题描述一个承受拉力的平板，在其中心位置有一个小圆孔，其结构尺寸如下图所示，要求分析其结构圆孔处的Mises应力分布。

材料特性：弹性模量E = 210000 MPa，泊松比 =0.3拉伸载荷：P=100MPa平板厚度：d=1mm二、方法概述，建模思路和分析策略1由于薄板只在边缘上受到了平行于板面的并沿厚度均匀分布的力，所以平板处于平面应力状态。

在创建部件（Part）时，薄板的模型所在空间(Space)设置为（2D Planer）,绘制图形。

2由于该平板受力模型的结构和载荷是对称的，所以，可以取用模型的1/4进行分析。

其图形如下所示。

3材料为线弹性材料，其材料属性设置为Elasticity中的Elastic，设置其弹性模量（E=210000MPa）和泊松比（ =0.3）。

薄板属于实体，其截面属性种类为实体（Solid），然后赋予其截面属性。

4由薄板的受力情况和分析要求可知，薄板的应力分析为线性/非线性的静力学分析，所以其分析步的类型为Static、General，不用考虑几何非线性（NLgeom>off）。

5模型所受的载荷为均布压力，使用载荷类型为（pressure）。

由于模型的对称，所以对模型的左侧和底部的边界线设置边界条件，固定边界。

由受力分析结果可得：左侧边界为XSYMM，底部边界为YSYMM。

6中心圆孔处为应力集中区域，且为分析结果要求重点，应局部网格加密。

划分网格，然后提交分析。

三、分析过程中遇到的问题及解决方法分析过程中没有遇到什么问题，但是需要注意几个方面。

1、在定义截面属性时，应注意的是平面应力分析问题的截面属性不是shell，而应该是solide（实体）。

其次注意平面的厚度。

一会吧其次，边界条件应该在分析步的第一步（initial）里添加，否则会导致有限元分析的失败。

载荷的添加应该是在第二步，注意载荷的方向为由里向外—100 三，由于取用的是板子的1/4作为分析的模型，所以将边界条件固定来模仿相应的应力情况，即固定相应边的ＸＹ方向上的坐标。

带孔板受拉有限元分析

带孔板受拉有限元分析实验⼀ANSYS软件环境⼀、实验⽬的：熟悉ANSYS软件菜单、窗⼝等环境、软件分析功能及解题步骤。

⼆、实验设备：微机（P4配置），ANSYS软件（教学版）。

三、实验内容：ANSYS软件功能、菜单、窗⼝及解题步骤介绍。

四、实验步骤：1、ANSYS界⾯介绍：ANSYS软件功能⾮常强⼤，应⽤范围很⼴，并具有友好的图形⽤户界⾯（GUI）和优秀和程序架构。

基于Motif标注的GUI主要由主窗⼝和输出窗⼝组成。

随着版本的不断升级，ANSYS界⾯不断改进，不同版本间的界⾯存在着较⼤差别。

下⾯介绍ANSYS7.0的⽤户界⾯。

（1）主窗⼝ANSYS7.0的主窗⼝主要由以下5个部分组成。

①Utility菜单这些菜单主要通过ANSYS的相关功能组件起作⽤，⽐如⽂件控制、参数选择、图像参数控制及参数输⼊等。

②Input Line(Input Window命令输⼊窗⼝)命令输⼊窗⼝（也称为命令栏）⽤于显⽰程序的提⽰信息并允许⽤户直接输⼊命令，简化分析过程。

③⼯具栏（Toolbar）⼯具栏主要由按钮组成，这些按钮都是ANSYS中的常⽤命令。

⽤户可以根据⼯作类型定义⾃⼰的⼯具栏以提⾼分析效率。

④主菜单（Main Menu）主菜单包括了ANSYS最主要的功能，分为前处理器（Preprocessor）、求解器（Solution）、通⽤后处理器（General Postprocessor）、设计优化器（Design Optimizer）。

展开主菜单可以看到⾮常多的树状建模命令，这也是ANSYS7.0版本和以前版本的⼀个显著差别。

虽然菜单的外观改变了，但是菜单结构没有变化，这对ANSYS⽤户平滑升级⾮常有利。

⑤图形窗⼝（Graphic Windows）图形窗⼝⽤于显⽰分析过程的图形，实现图形的选取。

在这⾥可以看到实体建模各个过程的图形并可查看随后分析的结果。

（2）输出窗⼝（Output Windows）输出窗⼝⽤于显⽰程序的⽂本信息，即以简单表格形式显⽰过程数据等信息。

结构有限元分析实验报告1

带孔平板的有限元分析1,设置单元类型Preprocessor-> Element Type-> Add/Edit/Delete-> Add ->solid:Quad 4node 42-> OK->Options…->K3:Plane Strs w/thk ->OK->close2,定义材料参数preprocessor-> Material Props-> Material Models-> Structural-> Linear ->Elastic ->Isotropic: EX 2.1e5,Prxy:0.3->OK3,定义实常数preprocessor ->Real Constant…-> Add/Edit/Delete-> Add ->Type 1->OK-> Real Constant Set No：1 THK:1->OK->close4,生成几何模型(1)生成平面方板Preprocessor->modeling->Crete->Areas->Rectange ->By 2 Corners->WP X:0,WP Y:0, Width:100,Height:100->OK(2)生成圆孔平面Preprocessor->modeling->Crete->Areas->Circle->Solid Circle->WP X:50,WP Y:50, Radius:5->OK(3)生成带孔方板Preprocessor->modeling->Booleans-> Subtract ->Areas -> 鼠标点击area1（方板）->OK（在Multi_Entities窗口中）->OK（在Subtract Areas窗口中）->鼠标点击area 2（圆孔）->OK（在Multi_Entities窗口中）->OK（在Subtract Areas窗口中）5,网格划分Preprocessor->meshing-> Mesh Tool…->位于Size Controls下的Global：Set->NDIV：32->OK->MeshTool->点击Mesh按钮->Pick All->Close-> Close6,模型施加约束和外载左面施加X方向的约束Solution->Define Loads-> Apply-> Structural-> Displacement-> On Nodes->用鼠标选择结构左侧边上的所有节点->Ok ->Lab2 DOFs：UX，V ALUE：0-> OK左下角节点加X和Y俩方向的约束Solution->Define Loads-> Apply-> Structural-> Displacement-> On Nodes->用鼠标选择左下角（0,0）位置的节点->Ok ->Lab2 DOFs：UX，Uy（默认值为0）-> OK右边加X方向均布荷载Solution->Define Loads-> Apply-> Structural-> pressure-> On Lines->用鼠标选择结构右侧边-> OK-> V ALUE：-100 ->OK-> Close7,分析计算Solution->Slove->Current LS->OK ->Should The Solve Command be Executed? Y-> Close 8,结果显示General Postproc-> Plot Results->Deformed Shape…-> Def+Undeformed -> OK -> Contour Plot -> Nodal Solu…-> Stress, V on Mises, Def+Undeformed -> OK模态分析1，设置计算单元类型Preprocessor-> Element Type-> Add/Edit/Delete-> Add ->选择link 2D Spar 1-> OK2，定义材料参数preprocessor-> Material Props-> Material Models-> Structural-> Linear ->Elastic ->Isotropic: EX 2.1e11,Prxy:0.3->OKpreprocessor-> Material Props-> Material Models->Thermal ->density ->dens ：78003，定义实常数preprocessor ->Real Constant-> Add/Edit/Delete-> Add ->Type 1->OK-> Real Constant Set No：1 Aera：0.2->OK-> Add ->Type 1->OK-> Real Constant Set No：2 Aera：0.1->OK4，生成几何模型N, 1, 0, 0N, 2, 10, 0N, 3, 20, 0TYPE, 1REAL, 1使用第一实常数E, 1, 2REAL, 2 使用第二实常数E, 1, 25，施加荷载F, 1,fx,10F, 2,fx,10F, 3,fx,106，施加约束D,1,allD,2,uyD,3,uy7，求解/soluSolve/POST1 !进入后处理模块POST1SET, 1, 1 !读入第一阶频率和振型PLDISP ! 在图形窗口显示结构变形ANMODE,10,0.05 !用10帧每隔0.05秒钟的动画显示振型结构图 1 2 2 X Z。