带孔矩形板有限元建模分析

带孔矩形板有限元建模分析

1、问题描述

一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力，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。带孔矩形板参数：宽：200mm，高：100mm，孔半径：20mm，厚度：20mm 。

2、有限元模型的建立

（1）定义单位：在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI”，即定义为国际单位。

（2）定义单元类型：选用8节点四边形板单元PLANE183

（3）定义实常数：厚度为20mm。

（4）材料属性：Structural | Linear | Elastic | Isotropic 弹性模量2×105 MPa，泊松比为0.3。（5）建立几何模型

（6）网格划分，建立有限元模型

3、施加载荷和边界条件（1）施加位移边界条件

（2）施加载荷

4、求解和应力分析

变形后的几何形状和未变形的几何形状

结构的总体位移云图

结构的Mises等效应力云图

5、结论

通过以上分析，可以看出在载荷施加方向的最大位移只有1.2微米左右，变形和应力都

很小，应力分布主要集中在孔的上下轮廓处，构成应力集中。