有限元分析实验报告
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。
有限元分析报告
有限元分析报告
有限元分析是一种工程结构分析的方法,它可以通过数学模型和计算机仿真来
研究结构在受力情况下的应力、应变、位移等物理特性。
本报告将对某桥梁结构进行有限元分析,并对分析结果进行详细的阐述和讨论。
首先,我们对桥梁结构进行了几何建模,包括梁柱节点的建立以及材料属性的
定义。
在建模过程中,我们考虑了桥梁结构的实际工程情况,包括材料的弹性模量、泊松比、密度等参数的输入。
通过有限元软件对桥梁结构进行离散化处理,最终得到了数学模型。
接着,我们对桥梁结构施加了实际工况下的荷载,包括静载、动载等。
通过有
限元分析软件的计算,我们得到了桥梁结构在受力情况下的应力、应变分布,以及节点位移等重要参数。
通过对这些参数的分析,我们可以评估桥梁结构在实际工程情况下的安全性和稳定性。
在分析结果中,我们发现桥梁结构的主要受力部位集中在梁柱节点处,这些地
方的应力、应变值较大。
同时,桥梁结构在受力情况下产生了较大的位移,需要进一步考虑结构的刚度和稳定性。
基于这些分析结果,我们提出了一些改进和加固的建议,以提高桥梁结构的安全性和可靠性。
综合分析来看,有限元分析是一种非常有效的工程结构分析方法,它可以帮助
工程师们更加深入地了解结构在受力情况下的物理特性,为工程设计和施工提供重要的参考依据。
通过本次桥梁结构的有限元分析,我们不仅可以评估结构的安全性,还可以为结构的改进和优化提供重要的参考意见。
总之,有限元分析报告的编制不仅需要对结构进行准确的建模和分析,还需要
对分析结果进行科学的解读和合理的讨论。
只有这样,我们才能为工程结构的设计和施工提供更加可靠的技术支持。
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。
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有限元仿真分析实验一、实验目的通过刚性球与薄板的碰撞仿真实验,学习有限元方法的基本思想与建模仿真的实现过程,并以此实践相关有限元软件的使用方法。
本实验使用H yperMesh 软件进行建模、网格划分和建立约束及载荷条件,然后使用LS-DYNA 软件进行求解计算和结果后处理,计算出钢球与金属板相撞时的运动和受力情况,并对结果进行可视化。
二、实验软件HyperMesh、LS-DYNA三、实验基本原理本实验模拟刚性球撞击薄板的运动和受力情况。
仿真分析主要可分为数据前处理、求解计算和结果后处理三个过程。
前处理阶段任务包括:建立分析结构的几何模型,划分网格、建立计算模型,确定并施加边界条件。
四、实验步骤1、按照点-线-面的顺序创建球和板的几何模型(1)建立球的模型:在坐标(0,0,0)建立临时节点,以临时节点为圆心,画半径为5mm 的球体。
(2)建立板的模型:在tool-translate 面板下node 选择临时节点,选择Y-axis,magnitude输入5.5,然后点击translate+,return;再在2D-planes-square面板上选择Y-axis,B选择上一步移下来的那个节点,surface only ,size=3。
02、画网格(1)画球的网格:以球模型为当前part,在2D-atuomesh面板下,surfs选择前面建好的球面,element size设为0.5mm,mesh type选择quads,选择elems to current comp,first order,interactive 。
(2)画板的网格:做法和设置同上。
3、对球和板赋材料和截面属性(1)给球赋材料属性:在materials 面板内选择20 号刚体,设置Rho 为2.000e-08,E为200000,NU 为0.30。
(2)给球赋截面属性:属性选择SectShll,thickness设置为0.1,QR 设为0。
有限元分析实验报告(总16页)
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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。
有限元分析试验报告
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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。
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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。
有限元分析报告
有限元分析报告简介:有限元分析是一种应用数学方法,用于工程设计和计算机模拟中的结构力学问题。
它将一个复杂的结构分割成许多小单元,通过数学计算方法求解每个小单元中的力学问题,最终得出整个结构的应力、变形等力学特性。
本报告将针对一座建筑结构进行有限元分析,以提供对该结构的性能和稳定性的评估。
1. 建筑结构的几何模型我们首先根据给定的建筑结构图纸,利用计算机辅助设计软件建立了该建筑结构的几何模型。
模型中包括建筑的各个构件、连接方式以及相关的材料参数。
通过这个模型,我们可以直观地了解到该建筑的整体结构和外形。
2. 材料特性和边界条件接下来,我们对建筑结构中所使用的材料进行了详细调查和测试,获得了相关的材料参数。
这些参数包括了材料的弹性模量、泊松比等力学特性。
同时,我们还确定了建筑结构的边界条件,即建筑结构与外界的固定连接方式。
3. 网格划分和单元选择为了进行有限元分析,我们将建筑结构模型划分成了许多小单元。
在划分时,我们考虑了结构的复杂性、力学特性的分布以及计算资源的限制。
同时,我们还选取了合适的单元类型,包括线单元、面单元和体单元,以确保对结构的各个方向都进行了准确的力学计算。
4. 边界条件和加载在有限元分析中,我们需要给定结构的边界条件和加载情况。
边界条件包括固定支撑和约束,加载则体现了外界对结构的作用力。
这些边界条件和加载方式都是根据实际情况进行的设定,并参考了相关的设计标准和规范。
5. 结果分析通过对建筑结构进行有限元分析,我们得到了结构中各个单元的应力、变形以及稳定性等力学特性。
这些结果可以用来评估结构的性能和安全性。
我们进行了详细的结果分析,并对结果进行了图表化和可视化展示,以方便用户理解和判断。
6. 结论和建议根据有限元分析的结果,我们对建筑结构的性能和稳定性进行了综合评估。
我们发现该结构在设计要求的荷载条件下能够满足安全性要求,具有较好的稳定性和刚度。
然而,我们也发现了一些潜在的问题和改进空间,例如某些结构部位的应力集中以及某些节点处的变形过大。
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。
abaqus有限元实验报告
abaqus有限元实验报告Abaqus有限元实验报告引言:有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值计算方法,它通过将复杂的连续体问题离散化为有限数量的简单元素,从而近似求解连续体的行为。
Abaqus是一款常用的有限元分析软件,具有强大的建模和求解能力。
本实验报告将介绍在使用Abaqus进行有限元分析时所进行的一系列实验。
实验一:材料力学性质分析在材料力学性质分析实验中,我们选择了一块钢材进行测试。
首先,我们使用Abaqus建立了一个包含钢材样本的三维模型,并定义了材料的弹性模量和泊松比等力学性质参数。
通过施加不同的载荷和边界条件,我们模拟了材料在拉伸、压缩和弯曲等不同加载情况下的应力和应变分布。
通过分析模型的应力-应变曲线,我们可以得到材料的屈服强度、延伸率等重要力学性能指标。
实验二:结构静力学分析在结构静力学分析实验中,我们以一座桥梁为例进行研究。
首先,我们使用Abaqus建立了桥梁的有限元模型,包括桥墩、梁体和支座等组成部分。
通过施加不同的荷载和边界条件,我们模拟了桥梁在正常使用状态下的受力情况。
通过分析模型的位移、应力和应变分布,我们可以评估桥梁的结构稳定性和安全性。
此外,我们还可以通过模拟不同荷载情况下的桥梁响应,预测桥梁在极端情况下的破坏模式和承载能力。
实验三:热传导分析在热传导分析实验中,我们研究了一个导热材料的温度分布和传热性能。
我们使用Abaqus建立了一个包含导热材料的二维模型,并定义了材料的热导率和热容等热学性质参数。
通过施加不同的热源和边界条件,我们模拟了导热材料在不同温度场下的热传导行为。
通过分析模型的温度分布和传热速率,我们可以评估材料的导热性能和热响应特性。
实验四:流体力学分析在流体力学分析实验中,我们研究了一个液体在容器内的流动行为。
我们使用Abaqus建立了一个包含液体和容器的三维模型,并定义了液体的密度、粘度和流动速度等流体性质参数。
通过施加不同的入口流速和边界条件,我们模拟了液体在容器内的流动速度、压力分布和涡旋形态等。
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。
有限元分析报告
有限元分析报告有限元分析(Finite Element Analysis, FEA)是一种工程分析方法,通过对结构进行离散建模,然后对每个离散单元进行力学分析,最终得出整个结构的应力、位移等结果。
本报告将对某桥梁结构进行有限元分析,并对分析结果进行详细说明。
1. 结构建模。
首先,我们对桥梁结构进行了建模。
在建模过程中,我们考虑了桥梁的几何形状、材料属性、边界条件等因素。
通过有限元软件,我们将桥梁结构离散为多个单元,并建立了相应的数学模型。
在建模过程中,我们尽可能地考虑了结构的复杂性,以保证分析结果的准确性。
2. 荷载分析。
在建立了结构模型之后,我们对桥梁施加了不同的荷载,包括静载、动载等。
通过有限元分析,我们得出了桥梁在不同荷载下的应力、位移等结果。
同时,我们还对结构的疲劳寿命进行了评估,以确保结构在使用过程中的安全性。
3. 结果分析。
根据有限元分析的结果,我们对桥梁结构的性能进行了分析。
我们发现,在某些局部区域,结构存在应力集中现象;同时,在某些荷载作用下,结构的位移超出了设计要求。
基于这些分析结果,我们对结构的设计提出了一些改进建议,以提高结构的安全性和稳定性。
4. 结论。
通过有限元分析,我们得出了对桥梁结构设计的一些结论。
我们发现,在当前设计下,结构存在一些潜在的安全隐患,需要进行一定的改进。
同时,我们还对结构的使用寿命进行了评估,提出了一些建议。
通过本次有限元分析,我们对桥梁结构的性能有了更深入的了解,为后续的设计和改进提供了重要参考。
综上所述,本报告通过有限元分析,对某桥梁结构的性能进行了评估,并提出了一些改进建议。
有限元分析作为一种重要的工程分析方法,为工程结构的设计和改进提供了重要的技术支持。
希望本报告能对相关工程技术人员提供一定的参考价值。
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。
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现代机械设计理论及方法
——有限元分析
上机实验报告书
学院:机械工程学院
年级:2009级
专业班级:机械设计制造及其自动化4班
学生:於军红
学号:20092572
指导教师:张大可
报告日期:2012.12.19
重庆大学
机械工程学院机械设计制造及其自动化系
二零一二年十一月制
《现代设计方法》有限元部分上机作业题
1题目概况
1.1基本数据:板长300mm ,宽100mm ,厚5mm ,25/102mm N E ⨯=,泊松比0.27;a c 边固定,ab 边受垂直于边的向下均布载荷p =20N/mm.
1.2分析任务:分析在板上开不同形状的槽时板的变形以及应力应
变的异同,讨论槽的形状对板强度以及应力集中的影
响。
2. 模型建立
2.1利用前处理器的moldling 功能建立板的几何模型。
1)用create 画出基本几何要素。
2)用moldling 模块的布尔运算得出开方槽的板的几何模型。
2.2定义材料性质,实常数,单元类型,最后单元划分。
1)开方槽时的单元划分情况。
2)开半圆形槽的单元划分情况。
DEC 19 2012
23:34:22
2.3定义载荷,将cd边位移设置为0(即将cd边固定),在ab边上施加均匀分布载荷p=20N/mm.
DEC 19 2012
23:08:19
3.计算分析。
3.1位移分析
1)开方槽时的变形情况
DEC 19 2012
22:59:13
2)开圆形槽时的变形情况
DEC 19 2012
23:38:41
3)分析:由上面ansys软件分析结果我们可以清楚地看到不管是方槽还是圆形槽,离固定边越远的地方位移越大,此外,开圆形槽时最
大位移为1.678mm,而开方形槽时最大位移为1.731mm。
3.2 应力应变分布
1)开方槽时的应力和应变:
DEC 19 2012
DEC 19 2012
2)开圆形槽时的应力和应变:
DEC 19 2012
DEC 19 2012
3)应力应变分析:
由以上分析运算结果我们可以清楚地看到在ab边上施加均布载荷时在离固定边较近的上下槽底部应力最大,应变也最大,即靠近约束的两个槽底部为危险截面,a,c点应力也比较大,在远离固定边的部
位应力应变都很小几乎可以忽略。
对比开方形槽和圆形槽的应力应变分布图可以看到开方形槽时应力集中部位为方槽的两个底角,最大应变0.006787,最大应力1274N/mm;开圆形槽时应力应变最大的截面在半圆弧中点,最大应变0.005787,最大应力1157N/mm。
可见开圆形槽能够能够减小应力集中,提高零件强度。
4.关于计算分析的体会
通过ansys上机实验,我深刻地体会到了有限元分析的思想和它在我们专业结构分析方面的优势。
有限元分析的基本思想是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满
足条件,从而得到问题的解。
这个解不是准确解,而是近似解,但是
这个近似解是在相同的条件下用满足要求的微小单元替代求得的,所以它具有很高的精度。
从以上上机实验我们可以看到,有限元分析主要经过三步,也可用八个字概括:化整为零,集零为整。
首先建立模型,将模型离散化,然后对每个单元按要求求解,最后由单元求解结果得出实际问题的整体结果。
上面实验实例分析让我们不难看出ansys求解结构问题相对于传统力学求解方法具有更高的优势,高效,直观,精确,可靠。
传统力学求解时要根据条件列出力学微分方程,然后通过大量的数学计算最后得出结果,不但计算量大,而且对于数学能力不好的机械人员,分析相当困难,如果有一步出错将会使整个分析完全错误,而用ansys 可以省略大量复杂的数学运算和避免数学能力不足的问题,而且计算机处理结果更加可靠和精确。