板壳问题分析有限元分析作业

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图 1 网格图 对模型添加边界约束和施加载荷。该梁为悬臂梁,由受力分析可知,固定端所有节点的 六个自由度均被约束,受分布长度为 500mm、集度为 q=1 104N/m2 的均布载荷,集中载荷 为 p=5N。施加载荷和约束结果如图 2 所示。
图 2 载荷和边界约束 1.3 提交计算和观察分析结果 1.3.1 应力分布
图 3 应力分布 图 4 应力分布局部放大图 由图 3 和图 4 可知, 结构的最大应力发生在固定端上边缘转角处, 计算结果表明最大应 7 力为 1.2 10 Pa。 1.3.2 结构变形和截面转角
图 5 模型位移 由图 5 可知结构的变形。计算结果表明,最大位移量为 5.04 10-4m,最大截面转 角为 3.824 10-3rad。
1 . 横 截 面 为 槽 型 的 悬 臂 梁 。 梁 长 为 1m , 板 厚 5m, 其 弹 性 模 量 和 泊 松 比 分 别 为 E=2.1 104kg/mm2 及 μ=0.3,分布载荷的分布长度为 500mm,集度为 q=1 104N/m2,集中 载荷为 p=5N(作用点在上缘中点处) ,试计算结构的应力分布、最大应力、最大位移(变 形)和最大截面转角。 1.1 问题分析 分析对象悬臂梁为薄壁构建,板厚远小于梁长( 5<<1000),受全方位载荷,所以该问 题可简化为板壳问题。 1.2 建立计算模型 分析类型选择 Structural(结构)型,采用 Shell(板壳)8 node 93 单元类型。板的厚 度为 0.005m,材料为各向同性的线性材料,其弹性模量 E=2.1 104kg/mm2 和泊松比 μ=0.3。 建立几何模型(梁的中面) ,之后,进行网格划分(单元长度采用 0.02) ,结果如图 1 所示。
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