弹性体的组合梁有限元分析

弹塑性力学及有限元法

班级：机械研16 学号：216015XXXX 姓名：张应帅

题目：分析图1组合梁在F x、M x、F y和M y作用下应力和应变(载荷大小自己选择)。

图1弹性体的组合梁

其中，组合梁中各作用力与扭矩的值如表1，选择材料为钢各参数如表2，组合梁尺寸如图2。

表1原始数据

表2钢各参数

图2组合梁尺寸

说明：本次有限元分析实体建模采用UG8.5，用workbench14.0进行模拟仿真。

1建立三维实体模型

根据组合梁的尺寸，用UG绘制出组合梁的三维图并保存为.igs格式，如图3。

图3 UG三维图

2导入几何模型

打开workbench14.0的静力学分析模块，设置好建模单位并将UG绘制的三维模型导入到软件中，如图4，图5，图6。

图4 workbench静力学分析模块

图5设置长度单位

图6 UG模型导入workbench

3 添加材料库

选择材料为钢，钢的各参数在表2已给出，自定义材料属性，并添加到分析项目中如图

7，图8。

图7 定义参数

图8 参数设置

4 添加模型材料属性

设置分析单元并将材料设置为钢，如图9，图10。

图9 设置分析单元

图10 设置材料

5 划分网格

运行Mesh,画出网格如图11。

图11 网格图

6 施加载荷与边界条件

选择组合梁的底面为约束面，并对各方向施加压力和转矩，如图12，图13，图14，图15，图16.

图12 约束面图

图13 X方向载荷图

图14 Y方向载荷图

图15 X轴扭矩图

图16 Y轴扭矩图

7 结果后处理

在Solution工具栏中添加总变形、等效应变、等效应力、定向变形、最大主应变、最大主应力查看结果，如图17，图18，图19，图20，图21，图22，图23。

图17 工具栏

图18 总变形图

图19 等效应变图

图20 等效应力图

图21 定向变形图

图22 最大主应变图

图23最大主应力图

经过仿真分析，在受表1的载荷时，得到的最终结果如表3.

表3 结果