有限元实验报告

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有限元实验报告

有限元实验报告一、实验目的本实验旨在通过有限元方法对一个复杂的工程问题进行数值模拟和分析，从而验证理论模型的正确性，优化设计方案，提高设计效率。

二、实验原理有限元方法是一种广泛应用于工程领域中的数值分析方法。

它通过将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合，从而将复杂的偏微分方程转化为一系列线性方程组进行求解。

本实验将采用有限元方法对一个具体的工程问题进行数值模拟和分析。

三、实验步骤1、问题建模：首先对实际问题进行抽象和简化，建立合适的数学模型。

本实验将以一个简化的桥梁结构为例，分析其在承受载荷下的应力分布和变形情况。

2、划分网格：将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合。

本实验将采用三维四面体单元对桥梁结构进行划分，以获得更精确的数值解。

3、施加载荷：根据实际工况，对模型施加相应的载荷，包括重力、风载、地震等。

本实验将模拟桥梁在车辆载荷作用下的应力分布和变形情况。

4、求解方程：利用有限元方法，将偏微分方程转化为线性方程组进行求解。

本实验将采用商业软件ANSYS进行有限元分析。

5、结果后处理：对求解结果进行可视化处理和分析。

本实验将采用ANSYS的图形界面展示应力分布和变形情况，并进行相应的数据处理和分析。

四、实验结果及分析1、应力分布：通过有限元分析，我们得到了桥梁在不同工况下的应力分布情况。

如图1所示，桥梁的最大应力出现在支撑部位，这与理论模型预测的结果相符。

同时，通过对比不同工况下的应力分布情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大应力值逐渐增大。

2、变形情况：有限元分析还给出了桥梁在不同工况下的变形情况。

如图2所示，桥梁的最大变形发生在桥面中央部位。

与理论模型相比，有限元分析的结果更为精确，因为在实际工程中，结构的应力分布和变形情况往往受到多种因素的影响，如材料属性、边界条件等。

通过对比不同工况下的变形情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大变形量逐渐增大。

3、结果分析：通过有限元分析，我们验证了理论模型的正确性，得到了更精确的应力分布和变形情况。

有限元分析实验报告

有限元分析实验报告有限元分析实验报告引言有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值计算方法，它可以通过将复杂的结构划分为许多小的有限元单元，通过计算每个单元的力学特性，来模拟和预测结构的行为。

本实验旨在通过有限元分析方法，对某一结构进行力学性能的分析和评估。

实验目的本实验的目的是通过有限元分析，对某一结构进行应力和变形的分析，了解该结构的强度和稳定性，为结构设计和优化提供参考。

实验原理有限元分析是一种基于弹性力学原理的数值计算方法。

它将结构划分为许多小的有限元单元，每个单元都有自己的力学特性和节点，通过计算每个单元的应力和变形，再将其组合起来得到整个结构的力学行为。

实验步骤1. 建立有限元模型：根据实际结构的几何形状和材料特性，使用有限元软件建立结构的有限元模型。

2. 网格划分：将结构划分为许多小的有限元单元，每个单元都有自己的节点和单元材料特性。

3. 材料参数设置：根据实际材料的力学特性，设置每个单元的材料参数，如弹性模量、泊松比等。

4. 载荷和边界条件设置：根据实际工况，设置结构的载荷和边界条件，如受力方向、大小等。

5. 求解有限元方程：根据有限元方法，求解结构的位移和应力。

6. 结果分析：根据求解结果，分析结构的应力分布、变形情况等。

实验结果与分析通过有限元分析，我们得到了结构的应力和变形情况。

根据分析结果，可以得出以下结论：1. 结构的应力分布：通过色彩图和云图等方式，我们可以清楚地看到结构中各个部位的应力分布情况。

通过对应力分布的分析，我们可以了解结构的强度分布情况，判断结构是否存在应力集中的问题。

2. 结构的变形情况：通过对结构的位移分析，我们可以了解结构在受力下的变形情况。

通过对变形情况的分析，可以判断结构的刚度和稳定性，并为结构的设计和优化提供参考。

实验结论通过有限元分析，我们对某一结构的应力和变形进行了分析和评估。

通过对应力分布和变形情况的分析，我们可以判断结构的强度和稳定性，并为结构的设计和优化提供参考。

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。

有限元上机实验报告(董妍)

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有限元实验报告
董妍-学号 5070309005
1000000，同时时间步长的控制采取根据温度自适应的方式控制步长。将 Max # increments 设为 1000000，Initial Time Step 设为 0.01，Finish when exceed 设为 900， Max Temperature Change Allowed 设为 10。前两个参数是在定义为自适应步长控制时需要给出的希望完成给定时间长度内分析所需的最大时间增量步数和建议初始时间步长。第三个是指定当所有节点的温度都高于这一指定的基准温度时，程序结束运行。而最后一个参数是指最大允许的温度改变值——改变这个值可以控制计算结果的精度。
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Hale Waihona Puke 有限元实验报告董妍-学号 5070309005
elements 为 0 则说明操作成功。如果为 200，则点击 Flip Elements 下的 All Selected 翻转所有单元后再次检查。在 SWEEP 命令下点击 ALL，Unused PTS 和 NODES，扫除一些重叠的损坏的点。再次进入 CHECK 下点击 Cross Elements 察看，如果重叠元素为 0 则操作成功。进入 RENUMBER 命令下查看目前的节点数和单元数，然后点击 Renumber All 为所有的节点和单元重新编号以便后续操作。这样，一个有限元模型就建立好了（如图）。
2 2 3
为了比较不同参数下对内部温度场分布的影响情况，我计划在实验过程中将内部换热系数、材料导热系数、材料比热以及模具尺寸作一些变化，考察这几个参数的变化对温度场分布的影响。参数的选择会在“参数设计”部份详细说明。

有限元实验报告

有限元实验报告
本次实验使用有限元解决线弹簧振幅特性的求解问题，以验证有限元的有效性。

本实
验采用ANSYS有限元软件作为工具，定义和处理线弹簧的模型，以完成特性曲线分析。

首先定义结构模型，将原有设计求解空间外及节点分布清晰地呈现，然后给出线弹簧
的模型定义。

设置一个约束外边界，定义在节点处的力，即离散的位移，并选择材料性质。

定义执行方式及求解参数，完成对结构模型的定义。

随后根据定义的结构模型，通过分析解线性动力学问题，求解线弹簧振幅特性的曲线。

比较有限元解出曲线与理论值的一致性，并从有限元方式的曲线分析结构响应及耐久性问题。

本次实验中，得出了线弹簧振幅特性曲线，其与理论分析值较为接近，证明有限元确
实可以较好地解决本实验所涉及的线弹簧模型分析、求解等问题。

有限元在线性振动分析
等领域具有着良好的解决能力，也可以比较方便地求解结构性能分析以及耐久性设计问题，从而较好地加强结构的可靠性。

有限元报告

有限元上机报告作业四一块尺寸为1500×800mm2的平板，一端短边固定，另一端两角点处铅直方向有支座约束。

板厚t=10mm，弹性模量E=210Gpa，u=0.33。

平板除在板上面承受p=0.001N/mm2的均布载荷外，还在点（900,400）处承受垂直板面及沿板长度方向的集中力，F=1000N。

请按下列两种情况计算结构的最大变形和vonmeises应力。

1、不考虑对称性；2、考虑对称性。

一、有限元分析的目的1）进行结构的最优方案设计；2）分析结构损坏原因，寻找改进途径。

总之，就是在产品制作之前通过仿真得到其工作性能及各种指标，及早发现设计缺陷，实现优化设计，实现降低产品研发周期和生产成本。

二、有限元模型的特点1、模型采用的单元类型：Shell Elastic 4node 632、本次分析采用单位制如下：长度（m)、力（N)、应力（pa）。

3、实体模型4、网格模型图精度0.05单元个数：480 节点个数：527 5、施加载荷与约束固定一面再固定两点加载特殊点载荷加载面载荷press:-1000N1、vonmieses图2、变形图应变图：MAX=0.003843m四、考虑对称性时1、建模图2、结构的网格模型图：单元数240 节点数279 3、加载约束和载荷固定一个面固定一点加上载荷，特殊点的载荷为原来的一半，定义最下面的一条边为对称边，进行计算后：由于应用对称性约束的位置和自由度不变，加载的载荷在X和Z方向的力的大小减半，作用点和原来相同。

加载在面上的均布载荷不变。

4、V onmieses图5、应变图应变图：MAX=0.003843m6、对比两种方法的结果方法最大应力（MPa）最大应变(m) 节点数单元数不考虑对称性40.1 0.003843 527 480考虑对称性40.1 0.003843 279 240五、分析与结论本次实验利用将一个具有对称性的实体用两种方法仿真出来，通过对比可知两种方法做出来的应力和应变图以及图中的最大值是一样的。

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。

有限元分析实验报告

学生学号1049721501301实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称机械中的有限单元分析机电工程学院开课学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级机电研1502班学年第学期2016—20152实验一方形截面悬臂梁的弯曲的应力与变形分析钢制方形悬臂梁左端固联在墙壁，另一端悬空。

工作时对梁右端施加垂直向下的30KN的载荷与60kN的载荷，分析两种集中力作用下该悬臂梁的应力与应变，其中梁的尺寸为10mmX10mmX100mm的方形梁。

方形截面悬臂梁模型建立1.1建模环境：DesignModeler15.0。

定义计算类型：选择为结构分析。

定义材料属性：弹性模量为 2.1Gpa，泊松比为0.3。

建立悬臂式连接环模型。

（1）绘制方形截面草图：在DesignModeler中定义XY平面为视图平面，并正视改平面，点击sketching下的矩形图标，在视图中绘制10mmX10mm的矩形。

（2）拉伸：沿着Z方向将上一步得到的矩阵拉伸100mm，即可得到梁的三维模型，建模完毕，模型如下图 1.1所示。

图1.1方形截面梁模型：定义单元类型1.2选用6面体20节点186号结构单元。

网格划分：通过选定边界和整体结构，在边界单元划分数量不变的情况下，通过分别改变节点数和载荷大小，对同一结构进行分析，划分网格如下图 1.2所示：图1.2网格划分1.21定义边界条件并求解本次实验中，讲梁的左端固定，将载荷施加在右端，施以垂直向下的集中力，集中力的大小为30kN观察变形情况，再将力改为50kN，观察变形情况，给出应力应变云图，并分析。

（1）给左端施加固定约束；（2）给悬臂梁右端施加垂直向下的集中力；1.22定义边界条件如图1.3所示：图1.3定义边界条件1.23应力分布如下图1.4所示：定义完边界条件之后进行求解。

图1.4应力分布图1.2.4应变分布如下图1.5所示：图1.5应变分布图改变载荷大小：1.3将载荷改为60kN，其余边界条件不变。

工程有限元法实验报告

实验一:平面问题的结构分析计算
1、建模并定义载荷：
题目：一个机械连杆，弹性模量E=2.06E11N/M2，泊松比为0.3，右端小圆上作用有50N（右上方），500N（右下方）的载荷，左端大圆固定，试对其进行静力学分析,
2求解：
实验2、轴对称实体结构静力有限元分析
题目：如图所示，设等轴圆柱体的圆截面的直径D=50mm ，长度L=120mm,作用在园轴两端上的力矩Mn=0.6e3N*m.
实验三: 杆系结构有限元分析计算
题目：如上图所示：长度L=0.1m,各干横截面面积均为A=1*10e-4m2,力Px=2000N,FY=3000, 计算各干的轴向力Fa、轴向应力。

实验四：刚架结构有限元分析
如图所示：
在左端施加义个Y方向的-3400N的力，中间施加一个Y方向的-1000N的力，以静力分析、求解各节点的位移。

横截面面积A=0.005m2
横截高度H=0.4m
惯性矩I=0.0002222m4
弹性模量：E=2.06e11
泊松比：0.35
1、定义单元实常数：
2、建立平面刚架节点和单元：
3、定义载荷
4、求解，查看变形图：
易见，6点的偏移最大。

有限单元法实验报告

有限单元法实验报告班级：姓名：学号：实验一有限元软件的基本使用一、实验目的✧初步掌握有限元软件的基本使用方法✧了解软件进行结构分析的基本功能✧了解用户界面✧掌握基本操作二、实验设备的基本配置✧实验采用有限元分析软件ANSYS/ED版本✧微机安装Windows 98, Windows NT4.0以上的操作系统。

至少需要200兆硬盘，16MB内存。

17”以上显示器，显示分辨率为1024X768。

三、实验步骤启动ANSYS程序单击“开始”按钮，选择“程序”，选择ANSYS/ED6.X单击“Interactive”进入ANSYS交互式操作程序，出现初始窗口如图。

选择ANSYS产品。

选择ANSYS的工作目录，ANSYS所有生成的文件都写入此目录下。

选择图形显示方式,如配置3D显卡，则选择3D。

设定初始工作文件名，缺省为上次运行的文件名，第一次为file。

设定ANSYS工作空间及数据库大小。

选择Run 运行ANSYS。

1、ANSYS用户界面ANSYS软件提供友好的交互式的图形用户界面（GUI），通过GUI可以方便访问程序的各种功能、命令、联机文档和参考资料，并可以一步一步的完成整个分析，使ANSYS易学易用。

ANSYS提供四种方法输入命令✧菜单✧对话框✧工具杆✧直接输入命令ANSYS有7个菜单窗口，如图，功能如表2、ANSYS基本操作ANSYS通过一些基本操作和选择具有不同功能的处理器模块来完成一个分析任务。

ANSYS主菜单提供了完成一个工程分析所必须的处理器模块，它包括一个前处理器、一个求解器、两个后处理器和其他辅助处理器等。

ANSYS 常用的处理器及其功能、操作命令如表。

ANSYS使用统一的集中式数据库存储所有的模型数据和结果，模型数据包括实体模型、有限元模型、材料特性等通过前处理器写入数据库，载荷和求解结果通过求解器写入数据库，后处理结果通过后处理器写入数据库，数据一写入数据库，可以被其他的处理器调用。

有限元分析试验报告

第二章有限元分析技术2.2.1 问题描述图2-2所示为由9个杆件组成的衍架结构，两端分别在1，4点用铰链支承，3点受到一个方向向下的力F y ,衍架的尺寸已在图中标出，单位： m。

试计算各杆件的受力。

弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的横截面积A=0.125m2.显然，该问题属于典型的衍架图2-2 衍架结构简图静力分析问题，通过理论求解方法（如节点法或截面法）也可以很容易求出个杆件的受力，但这里为什么要用ANSYS软件对其分析呢？2.2.3 实训目的本实训的目的有二：一是使学生熟悉ANSYS8.0软件的用户界面，了解有限元分析的一般过程；二是通过使用ANSYS软件分析的结果和理论计算结果进行比较，以建立起对利用ANSYS软件进行问题根系的信任度，为以后使用ANSYS软件进行更复杂的结构分析打基础。

2.2.2 结果演示通过使用ANSYS8.0软件对该衍架结构进行静力分析，其分析结果与理论计算结果如表2-1所示。

表2-1 ANSYS分析结果与理论计算结果的比较比较结果表明，使用ANSYS分析的结果与理论计算结果的误差不超过0.5%，因此，利用ANSYS软件分析来替代理论计算是完全可行的。

2.2.4 实训步骤一 ANSYS10.0的启动与设置1．启动。

点击：开始>所有程序> ANSYS8.0> ANSYS ，即可进入ANSYS 图形用户主界面。

如图2-3所示。

其中，几个常用的部分有应用菜单，命令输入栏，主菜单，图形显示区和显示调整工具栏，分别如图2-3所示。

2．功能设置。

电击主菜单中的“Preference ”菜单，弹出“参数设置”对话框，选中“Structural ”复选框，点击“OK ”按钮，关闭对话框，如图2-4所示。

本步骤的目的是为了仅使用该软件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。

3．图形显示区主菜单应用菜单命令输入栏显示调整工具栏图2-3 用户主界面图2-43．系统单位设置。

有限元分析实验报告

有限元分析实验报告引言有限元分析是一种工程设计和分析的常用方法。

它通过将结构或物体分割为有限数量的单元，利用数值方法计算每个单元的行为，最终得出整体结构的行为。

本实验使用有限元分析方法来研究一个特定的结构或物体。

实验目的本实验的目的是使用有限元分析方法研究一个给定的结构或物体。

通过实验，我们将探索结构的强度、刚度和变形等性能，评估其设计的合理性，并提出改进的建议。

实验步骤实验的步骤如下：1.准备工作：收集和整理所需的材料和数据，包括结构的几何形状、材料特性和加载条件等。

确保所收集的数据准确无误。

2.建立有限元模型：将结构的几何形状转化为有限元模型。

根据结构的复杂程度和要求，选择合适的单元类型和网格密度。

使用有限元软件，如ANSYS、ABAQUS等，建立有限元模型。

3.定义边界条件：根据实际应用场景，定义结构的边界条件。

这些条件包括约束边界条件和加载边界条件。

约束边界条件用于限制结构的自由度，加载边界条件用于施加外部载荷。

4.分析结构的行为：使用有限元软件进行结构的强度、刚度和变形等分析。

根据加载和边界条件，计算结构在不同工况下的应力、位移和应变等结果。

5.结果分析和讨论：评估结构的性能，比较不同工况下的结果，分析结构的弱点和改进的空间。

提出改进的建议，并讨论其可能的影响和成本。

6.撰写实验报告：根据实验结果和讨论，撰写实验报告。

报告应包括实验目的、方法、结果和讨论等部分。

确保报告的结构清晰，表达准确。

结果与讨论根据实验的结果和讨论，我们得出以下结论：1.结构的强度：分析结果显示，结构在给定的加载条件下具有足够的强度，能够承受预期的载荷。

然而，在某些关键部位，应力集中现象可能会导致局部的应力超过材料的极限强度。

2.结构的刚度：结构的刚度是指结构在受力下的变形情况。

分析结果显示，结构在加载后会发生一定的变形，但变形量较小，不会对结构的正常功能产生明显的影响。

3.结构的优化：根据分析结果和讨论，我们提出了改进结构的建议。

有限元实验报告

有限元实验报告1. 实验概述本实验旨在通过有限元方法对结构进行分析，了解结构在不同载荷下的变形和应力分布情况。

有限元分析是一种将实际结构离散化为有限个单元，并通过计算单元之间的相互作用来近似求解结构的一种数值方法。

2. 实验目的•掌握有限元分析的基本原理和方法•理解结构在不同载荷下的变形和应力分布情况•学会使用有限元分析软件进行结构分析3. 实验原理有限元方法是一种数学模拟和计算机仿真技术，通过将结构划分为有限个单元，并在每个单元内计算节点的位移和应力，最终得到整个结构的位移和应力分布情况。

有限元法的基本原理如下：1.将实际结构离散化为有限个单元，如三角形、四边形等。

2.在每个单元内建立节点，并通过节点之间的连接关系构建单元网络。

3.假设单元内的位移和应力可以用插值函数表示，通过插值函数求解节点的位移和应力。

4.根据位移和应力的边界条件以及材料的力学性质，建立结构的刚度方程。

5.通过求解结构的刚度方程，得到结构的位移和应力分布情况。

4. 实验步骤步骤1：准备实验数据和结构模型根据实验要求，准备实验所需的载荷数据和结构模型，并建立有限元分析模型。

步骤2：网格划分将结构模型划分为有限个单元，并在每个单元内建立节点，构建单元网络。

步骤3：边界条件设置根据实验要求，设置结构的边界条件，如固定边界、集中力载荷等。

步骤4：材料力学性质设置根据实际材料的力学性质，设置结构的材料参数，如杨氏模量、泊松比等。

步骤5：求解结构的位移和应力分布根据结构的刚度方程和边界条件，求解结构的位移和应力分布情况。

步骤6：分析结果根据求解得到的位移和应力分布，分析结构在不同载荷下的变形和应力分布情况。

5. 实验结果根据有限元分析的结果，得到了结构在不同载荷下的位移和应力分布情况。

通过分析位移和应力分布，可以评估结构的受力情况，为结构设计提供依据。

6. 实验结论通过有限元分析，我们可以了解结构在不同载荷下的变形和应力分布情况，为结构的设计和优化提供依据。

有限元实训报告

有限元实训报告摘要本实训报告旨在介绍有限元分析在工程设计中的应用。

通过对XXX结构的有限元分析实例，详细讨论了有限元分析的基本原理、建模与网格划分、边界条件设置、模型求解和结果分析等方面的内容。

实践证明，有限元分析是一种强大且可靠的工具，能够帮助工程师在设计阶段进行仿真分析、验证设计方案，并优化结构性能。

本报告的目的是使读者能够了解有限元分析的工作流程，以及如何运用有限元分析软件进行结构力学分析。

引言有限元分析是一种基于数值模拟的工程分析方法，通过将复杂的结构划分为有限数量的小单元，利用数学模型进行近似计算，并通过计算机进行求解。

有限元分析广泛应用于各个领域的工程设计中，如土木工程、航空航天工程、机械工程等。

在复杂的力学问题中，有限元分析能够提供准确的结果，并帮助工程师理解结构的行为。

本报告将以XXX结构为例进行有限元分析，在介绍有限元分析的基本概念和原理后，详细探讨了模型的建立、网格划分、边界条件的设置以及结果的分析。

通过这个实例，我们可以充分理解有限元分析方法的应用过程和其对工程设计的价值。

有限元分析基本原理有限元分析是一种基于力学原理和数学方法的近似计算技术，常用于解决部分微分方程组的近似求解。

它将复杂的结构划分为有限数量的小单元，通过数学模型进行近似计算，并利用计算机进行求解。

有限元分析的基本原理包括以下几个方面：1.建立数学模型：将实际结构问题转化为数学模型，通常使用强度假设和运动方程等来描述问题。

2.网格划分：将结构的区域划分为若干个小单元，如三角形、四边形、六边形等，通过网格划分将结构离散化。

3.边界条件设置：根据实际情况设置边界条件，如约束条件和加载条件等，以模拟实际的工作状态。

4.模型求解：利用有限元软件对离散化后的模型进行求解，得到数值解。

5.结果分析：对求解结果进行分析和评估，了解结构的应力、位移等信息。

模型建立XXX结构是一种典型的XXX结构，在本实训中我们将对其进行有限元分析。

有限元报告

有限元部分实验报告F0805102班 5080519046 王江一、问题描述一个带圆孔平板如图，内孔半径1mm，平板为方形，其边长为20mm。

两侧受均布拉伸载荷q=1000N/mm。

平板材料性能参数包括：泊松比0.3，弹性模量E=200GPa。

试分析平板内部应力场。

扩展讨论：当小孔直径变化时，孔边上的应力将会如何变化。

二、模型描述2.1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。

如右图所示，考虑第一象限中的平板：对于X轴上的分应力fxx及fxy，由于对称性可知fxy=0，且X轴上的质点在Y方向应没有位移。

同理对于Y轴上的分应力fyx及fyy，可由对称性推出fyx=0，且Y轴上的质点在X方向应没有位移。

因此可将该部分平板看做只有一边受外载荷q，且在X轴上受Y=0，Y轴上受X=0的边界约束。

而由对称性可知，二、三、四象限中的平板受载荷及边界条件情况与第一象限完全一致。

因此只研究1/4平板是合理的，与研究整体平板结果相同。

2.2、实验模型模型单元如右上图所示，建立以（0 0 0）为圆心，（1 0 0）和（0 1 0）为边界的圆弧，再以（10 0 0）及（10 10 0）、（10 10 0）及（0 10 0）为端点做出平板的两个边界，得到平板模型的图形。

将图形转化为20×20的单元，根据不同的圆孔半径设置偏离因数(Bias Factor)的大小（默认－0.3）。

再经过最终修正后，得到所需计算的模型单元。

三、实验步骤3.1 FILES—C盘—SAVE—SAVE AS–MODEL1---OK—MAIN—MESH—GRIND3.2 SET—U.DOMAIN—0,10;USPACING—1 10;V DOMAIN—010,SPACING-1;3.3 CURVE TYPE---CENTER POINTANGER---0 0,0 1,,90,；CURVETYPE—POLYLINE—CURVES—ADD3.4 SURFACE TYPE---RULED—右---SURFACEADD----CONVERT---SURFACE TOELEMENTS—点网格—右键---10*10网格---BIAS FACTOR---0 -0.33.5PLOT—CURVES—SURFACES—DRAW—右键---GRIND3.6 SWEEP---ALL—NODES—PLOTS—右键---CHECK—UPSIDEDOWN—100---FLIPELEMENTS3.7 RENUMBER—ALL 右键---SAVE---右键--MAIN3.8 MAYERIA PROPERTIES—ISOTROPIC—YOUNGPROPERTY=200000,POSSOIN=0.3---ADD---框选---右键—SAVE--MAIN3.9 BOUNDARY CONDITION---MECHANICAL---FIXEDDISPLACEMENT—X=0—NODES—ADDNEW APPLY2—FIXED DISP Y=0; NEW APPLY3—EDGELOAD—PRESSURE1000---EDGES—ADD-框选—右键返回—ID BOUNDARY CONDITION—FILE--SAVE3.10 MAIN—JOBS---MECHANICAL—INNITIAL NODE—OK---JOBS RESULTS---STRESS---ELASTIC STRAIN---EQUIVALENT VON MISES STRESS---OK—PLANE STRESS—OK3.11 ELEMENT TYPES---MECHANICAL---PLANE STRESS---3---OKID TYPES---SAVE—右键--CHECK3.12 MAIN—JOBS—RUN--SUBMITEQUIVALENT VON MISES STRESS四、查看结果——Results程序运行结束以后，点击OPEN POST FILE即可以查看程序运行的结果：Marc软件还提供了多种功能，除了可以看结果的温度分布云图之外，可以绘制节点在整个过程中的温度变化曲线，也可以观察某条线上各个节点的温度分布情况。

有限元实验报告

一、实验目的及意义有限元分析实验是有限元分析教学的一个重要的实践性环节。

随着科学技术的发展，产品的结构和功能日趋复杂化和多样化，对产品机械结构的布局和力学性能提出了更高的要求，不仅要求产品的机械结构满足力学性能，还要在设计时使它的结构尺寸和重量趋于最优，而常规的力学计算已无法满足。

有限元法经过三十多年的发展，已达到相当成熟的境地，在工程实践中的作用从分析与校核扩展到优化设计并和计算机辅助设计、计算机辅助生产等技术相结合，是有效地求解各种工程实际问题的最好方法之一。

机械结构有限元分析是面向近机械类专业的一门课程。

通过该课程及其实验教学，使学生掌握现代机械设计的基本原理和方法，具有一定的利用已有的有限元分析软件对机械结构进行静、动态特性分析的能力。

掌握机械结构静、动态特性测试的原理、方法和相关的仪器、设备的操作，培养学生理论联系实际和动手操作的能力。

二、实验方法和步骤1. 实验内容本上机实验是利用ANSYS有限元分析软件对3个不同截面形状悬臂梁试件的静、动态特性进行分析，分析采用SOLID92实体单元。

2.ANSYS软件介绍ANSYS是一种广泛性的商业套装工程分析软件，主要用于机械结构系统受到外力负载后所出现的状态，如位移、应力和振动状态等。

ANSYS有限元分析软件在机械、电机、土木、电子及航空等不同领域得到了相当广泛的应用，已经成为设计人员不可缺少的工具之一。

ANSYS的使用有两个模式，一是交互模式（Interactive Mode），另一是非交互模式（Batch Mode），初学者及大部分使用者都采用交互模式。

ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由美国ANSYS公司开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer， NASTRAN，Alogor，UG，AutoCAD等，是现代产品开发中的高级计算机辅助工具之一。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。

有限元实验报告

有限元实验报告有限元分析作业（⼀）1. 问题描述计算分析模型如图所⽰，分析坝体的应⼒、应变。

2. 建⽴有限元模型1）选择单元本问题中选⽤PLANE42单元。

PLANE42⽤于建⽴⼆维实体结构模型。

该单元既能⽤作平⾯单元（平⾯应⼒或平⾯应变），也能⽤作轴对称单元。

该单元由四个节点定义，每个节点有两个⾃由度：节点坐标系x 、y ⽅向的平动。

该单元有塑性、蠕变、膨胀、应⼒刚化、⼤变形和⼤应变功能。

单元⽰意图如下图中所⽰。

图1 PLANE42单元⽰意图2）定义材料参数图2 定义材料参数3）⽣成⼏何模型根据坝体截⾯尺⼨现在ANSYS中⽣成各个关键点，在由关键点⽣成坝体截⾯。

坝体的实体模型如图3中所⽰。

4）⽹格划分采⽤映射⽹格的⽅法来对截⾯进⾏划分。

划分好的实体模型如图4中所⽰图3 坝体截⾯模型图4 ⽹格模型3. 施加载荷并求解1）定义约束分别给下底边和竖直的纵边施加x和y⽅向的约束。

2）施加载荷给斜边施加x⽅向的分布载荷，通过关于x的函数来施加。

如下图中所⽰。

图5施加函数载荷3）求解图6求解后模型4. 结果显⽰1) 变形图如图7所⽰。

坝体的总变形为0.11e-08m2）位移云图如图8中所⽰。

坝体的x⽅向最⼤位移为0.103e-08m，y⽅向的最⼤位移为0.412e-09m。

3）应⼒云图如图9中所⽰。

X⽅向的最⼤应⼒为-0.540837pa,发⽣在坝底处；y⽅向的最⼤应⼒为3.65pa,发⽣在坝底的两个底脚处；z⽅向的最⼤应⼒为0.932799pa。

图7坝体总变形云图(a)(b)图8坝体的位移云图(a)x⽅向位移；（b）y⽅向位移(a)(b)(c)图9 坝体的应⼒云图(a)x⽅向应⼒；(b)y⽅向应⼒；(c)z⽅向应⼒（⼆）1.问题描述计算分析受内压作⽤的球体，截⾯模型如图所⽰,分析模型的应⼒、应变。

承受内压：1.0e8P aR1=0.3R2=0.52. 建⽴有限元模型1）选择单元本问题中选⽤PLANE42单元。

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。

有限元实验报告

有限元实验报告有限元实验报告引言：有限元方法是一种数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构力学、流体力学、电磁场等领域。

本实验旨在通过有限元分析软件进行一系列模拟实验，以深入了解有限元方法的原理和应用。

实验一：静力分析静力分析是有限元分析中最基本的一种分析方法。

通过对静力平衡方程的求解，可以得到结构的应力分布和变形情况。

本实验以一个简单的悬臂梁为例，通过有限元软件建立模型，并施加外力，观察梁的变形和应力分布。

实验结果表明，悬臂梁的最大应力出现在悬臂端，而中间部分的应力较小。

此实验验证了有限元分析的准确性和可靠性。

实验二：动力分析动力分析是有限元分析中的另一种重要方法。

它可以用于研究结构在动态荷载下的响应情况，如振动、冲击等。

本实验以一个简单的弹簧质量系统为例，通过有限元软件建立模型，并施加动态荷载，观察系统的振动情况。

实验结果表明，系统的振动频率与质量和弹簧刚度有关，而与外力的大小无关。

此实验验证了有限元分析在动力学问题中的应用价值。

实验三：热力分析热力分析是有限元分析中的另一个重要分析方法。

它可以用于研究结构在热荷载下的温度分布和热应力情况。

本实验以一个简单的热传导问题为例，通过有限元软件建立模型，并施加热荷载，观察结构的温度分布和热应力情况。

实验结果表明，结构的温度分布与热源的位置和强度有关，而热应力与材料的热膨胀系数和热传导系数有关。

此实验验证了有限元分析在热力学问题中的应用能力。

实验四：优化设计优化设计是有限元分析的一个重要应用领域。

通过对结构的几何形状、材料参数等进行优化，可以使结构在给定的约束条件下具有最佳的性能。

本实验以一个简单的梁结构为例，通过有限元软件进行形状优化，以使梁的最大应力最小化。

实验结果表明，通过优化设计可以显著降低结构的应力，提高结构的安全性和可靠性。

此实验展示了有限元分析在工程设计中的重要作用。

结论：通过一系列有限元实验，我们深入了解了有限元方法的原理和应用。

静力分析、动力分析、热力分析和优化设计是有限元分析的主要应用领域，它们在工程设计和分析中发挥着重要的作用。