吉林大学有限元分析课实验报告
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
创新实习报告题目名称基于Solidworks simulation的潜孔冲击器前接头有限元分析学院（系）机械工程学院专业班级材料成型及控制工程0801班学生姓名（10）指导教师杨雄教授日期2012.2.27 至2012.3.23基于Solidworks simulation的潜孔冲击器前接头有限元分析目录1.有限元分析软件简介 (2)2.潜孔冲击器前接头实物及断口相片 (5)3.潜孔冲击器前接头的基本属性，工作情况，受力情况的分析 (6)4.利用三维画图软件建模 (7)5. 利用solidworkd sinulation对零件进行有限元分析 (14)5.1 分析原理及步骤……………………………………………………………5.2 算例属性……………………………………………………………………5.3 单位…………………………………………………………………………5.4 材料属性……………………………………………………………………5.5 载荷和约束…………………………………………………………………5.6 载荷…………………………………………………………………………5.7 接触…………………………………………………………………………5.8 网格信息……………………………………………………………………5.9 反作用力，自由实体力，自由体力矩……………………………………5.10 算例结果…………………………………………………………………6.分析结论 (15)6.1失效分析……………………………………………………………………6.2提出优化方案…………………………………………………………………6.3对优化方案进行有限元分析…………………………………………………6.4分析比较并得出结论…………………………………………………………7.小结 (18)8.参考文献 (18)一．有限元分析软件常用有限元分析软件有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司，其中ADINA、ABAQUS在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件，ANSYS、MSC进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。
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。
有限元分析报告（1）
有限元分析报告（1）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HyperMesh 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，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=30。
2、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，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,E为200000,NU为。
（2）给球赋截⾯属性：属性选择SectShll,thickness设置为，QR设为0。
（3）给板赋材料属性：材料选择MATL1，其他参数：Rho为,E为100000,Nu 为，选择Do Not Export。
有限元分析课程报告
有限元分析报告ANSYS 处理体壳连接问题分析姓名：***班级：电控研10-1学号：*********ANSYS 处理体壳连接问题分析1．引言在很多工程结构中，往往既有实体结构部分又有板壳结构部分，如苏通长江公路大桥主航道索塔采用的钢锚箱与混凝土塔壁组合结构，索塔采用混凝土、钢锚箱采用钢材，这样充分利用了两种材料，既满足索塔的受力要求，又降低了工程的造价。
实体单元和壳单元的连接方法一般可以分为两大类：一种是过渡单元法，Surana曾先后提出用于轴对称应力分析和三维应力分析的过渡单元，以解决不同类型单元的连接。
他所考虑的实体单元是等参单元，壳单元是退化壳单元，过渡单元实际上是两种单元的结合。
在过渡单元中，一部分位移插值函数取自实体单元，另一部分位移插值函数取自壳单元，因而也将壳单元的法向约束假设（垂直于中面的法线在变形后既不伸长也不缩短）引入了过渡单元位移模式，这一强制性法向约束会在过渡单元内产生不合理的附加应力。
所以Surana 在其文章中指出：在过渡单元中，如何确定应变和应力尚是一个需要研究的问题，在他的算例中，一般都规定材料的泊松比为零，可能正是为了回避上述问题。
另一种方法是建立实体单元节点与壳单元节点的多点约束方程，通过罚函数法或直接引入法使多点约束方程得到满足。
罚函数法是通过引入附加条件构造修正泛函，将场函数的问题转化为求修正泛函的驻值问题。
其具体处理方法为：首先需要通过罚参数将约束方程引入到系统的能量泛函中，然后通过求解驻值条件可以得到满足约束方程，即满足接触面上位移协调条件的系统位移场。
罚函数只能使多点约束方程近似得到满足，而且罚参数的选取是一件很难把握的事，选取不当对结果影响很大，因此罚函数法不是一种好的方案。
2 模型的建立及计算建立实体单元节点与壳单元节点的多点约束方程的另一种方法是直接引入法。
这种方法是通过接触面来定义。
在接触面上，每个节点位移参数之间都存在着约束方程，取接触面上实体单元的节点位移参数作为独立变量，而接触面上壳单元的节点位移通过接触面的位移约束条件用实体单元中的节点位移参数来表示。
吉林大学有限元分析课实验报告
有限元方法B 实验报告与作业班级：411210班姓名：林亮基学号：41121010学院：机械学院目录实验1：杆系结构有限元静力学分析 (1)实验2：基于APDL 命令流方式的杆系结构有限元静力学分析 (4)实验3：实体建模 (6)实验4：平面结构有限元静力学分析 (9)实验5：平面结构有限元静力学分析 (14)实验6：空间结构有限元静力学分析 (18)作业 1 杆系结构有限元分析 (20)作业 2 平面问题有限元分析 (22)作业 3 空间问题有限元分析 (24)实验1：杆系结构有限元静力学分析一、实验目的：通过本实验掌握杆系结构有限元静力学分析GUI 操作，并熟悉相应的APDL命令流。
二、问题描述：上图所示为订书钉，尺寸见图中标注。
材料弹性模量为E=2.1×105MPa，泊松比为0.3，横截面积尺寸为宽B=0.64mm，高H=0.402mm。
当订书钉被压入纸张时，约需要120N 的载荷，载荷均匀分布在订书钉上部。
就以下两种情况进行有限元分析：1）钉入时A、B 为铰支；2）钉入时A、B 为固支。
三、实验思路：1）由于结构和谁都处于平面内，且结构和受力相对于订书钉中心轴对称，所以可采用对称的平面梁模型，即选取1/2 模型进行分析，在此考虑了在梁模型中的倒角对结构变形和受力的情况影响；2）单元类型选择BEAM 188；（在ANSYS14.0里只能选这个了）3）根据坐标生成关键点，由关键点连成线，生成直线倒角，再对几何模型（线）进行（一维）网格划分。
四、实验步骤：1、选择单元类型在ANSYS界面内，执行Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete，添加一个element；选择Structural>Beam>2node 188，点击OK确定。
2、定义截面属性Sections>Beam>Common Sections 在弹出的对话框中输入截面尺寸（B=0.402，H=0.64）此处一度遇到困难，因为14.0版本中的Beam188无需定义实常数。
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。
有限元分析实验报告
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/=,E?102mmN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。
DEC 19 201222:45:082)开半圆形槽的单元划分情况。
DEC 19 201223:34:222.3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 201223:08:193.计算分析。
3.1位移分析1)开方槽时的变形情况DEC 19 201222:59:132)开圆形槽时的变形情况DEC 19 201223:38:413)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 2012DEC 19 20122)开圆形槽时的应力和应变:DEC 19 2012温馨推荐您可前往百度文库小程序享受更优阅读体验不去了立即体验DEC 19 20123)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。
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。
有限元分析实验报告
有限元分析实验报告有限元分析实验报告一、实验基本要求根据实验指导书的要求能够独立的使用ANSYS 软件操作并在计算机上运行，学会判断结果及结构的分析，学会建立机械优化设计的数学模型，合理选用优化方法，独立的解决机械优化设计的实际问题。
二、实验目的1. 加深对机械优化设计方法的理解2. 掌握几种常用的最优化设计方法3. 能够熟练使用ANSYS 软件操作，培养学生解决案例的能力4. 培养学生灵活运用优化设计方法解决机械工程中的具体实例三、实验软件及设备计算机一台、一种应用软件如ANSYS四、实验内容实验报告例题实训1——衍架的结构静力分析图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。
其他已知参数如下: 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2横截面积A=0.125m.一、 ANSYS8.0的启动与设置图2-2 衍架结构简图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。
图2-4 Preference 参数设置对话框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．系统单位设置。
由于ANSYS 软件系统默认的单位为英制，因此，在分析之前，应将其设置成国际公制单位。
在命令输入栏中键入“/UNITS，SI ”，然后回车即可。
（注：SI 表示国际公制单位）二单元类型，几何特性及材料特性定义1．定义单元类型。
2．定义几何特性。
3．定义材料特性。
三衍架分析模型的建立1．生成节点。
catia通过有限元分析基座 吉大cae
吉林大学学生实验报告课程名称：CAD/CAE/CAM2题目名称：基座法兰装配分析（自选）1.问题描述与解析解1）.左侧基座，带法兰的轴利用两个螺栓固定在左侧基座，还有两个空的螺栓孔是预留给将来定义虚拟螺栓Virtual Bolt Tightening 的。
，轴端右侧过盈安装一盘状零件。
材料指定如下：2）.Left_base 和Bolt 为iron，Shaft 为S teel，Disk 为Bronze。
3）.受力：圆盘外侧z方向受300N*m的转矩和Y方向200N. Z方向-300N的力2. 用CATIA中的工程分析模块（即CAE模块）求解该问题的思路4）.启动CATIA，进入装配模块进行装配定义各个关系。
5）.进入工程分析模块，加固定约束，加均布载荷，求解，查看结果。
6）.分析两次计算，第一次线性单元的计算，第二次抛物线单元的的计算，进行两个次数据的比较。
3 在CATIA求解该问题的操作过程1）启动CATIA，进入装配模块，导入零件。
（在该文件中的几何模型中已经加好了材料）2）进行装配。
7）.进入创成式零件有限元分析模块，分析与模拟选择Generative S tructural Analysis,出现New Anasys Case 选择Static Analysis后点击“确定”，如图2。
4)在零件的有限元模块中选择工具条中的contact Connectin按钮，按照下图所示的方式选择法兰与底盘的面面限制约束，点击“确定”，即可完成法兰与底盘contact Connectin的施加。
（限制两个面的穿过）5）选择General Analysis Connection，选择螺栓外表面为First Component，对应法兰内孔面为Second Component。
如下图：（同理约束另一个螺栓）6）点击Contact Connection，在弹出对话框中选定刚创建的G eneral AnalysisConnection 作为支撑，实现2 个接触连接特性的定义，再选定装配件约束中的两个螺栓与底座的面面约束作为支撑定义另外2 个接触连接特性，如下图：7）点击Bolt Tightening Connection Property通过轴重合定义基座与法兰之间的螺栓同时施加200N的预紧力，过程如下图：（同理定义另一个螺栓）8）还有两个空缺的螺栓孔，用法兰与底座之间的虚拟螺栓紧定连接定义。
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。
有限单元法 分析报告
实验四有限单元法一、目的与任务目的：通过学生上机，了解有限元模型的建模过程的相关知识和方法，并对实验结果进行分析。
任务：熟悉有限元模型的建模过程，并借助现有分析软件进行计算分析。
二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：在模型的材料属性，几何特性及载荷数值给出的情况下，建立有限元模型，给出分析过程及计算结果，并打印程序清单和输出结果。
2、实验安排方式：课外编写好程序清单，按自然班统一安排上机。
上机练习：计算悬臂梁端部的最大位移一悬臂梁受到均布载荷w及集中力F的作用如下图所示，需要求解悬臂梁端部的最大位移。
模型的材料属性，几何特性及载荷数值已给出，请建立有限元模型，给出分析过程及计算结果。
图1 悬臂梁受到均布载荷w及集中力F图材料特性: E = 2.07e11 Pa几何特性：l=4 m, a=3, b=0.5, h = 0.01m., A = b*h, I =bh3/12 m4载荷:w = 20 N/m, F=40 N三、试验操作过程1，进入ANSYS启动ANSYS程序，在启动界面中输入Beam1，单击ANSYS界面。
2，设置解题类型单击ANSYS Main Menu 中h3，添加单元类型依次单击弹出对话框，依次选择4，设置实常量在ANSYS Main Menu弹出Real Constants对话框。
单击Add按钮，依次输入几何形状参数b=0.5, h = 0.01m单击OK。
5，添加材料属性依次单击添加弹性模量等参数。
单击6，建模○1，创建点。
依次单击框。
输入关键点坐标，单击○2，创建线依次单击依次拾取关键点，单击7，划分单元格单击。
弹出对话框输入划分单元格分数20，单击Mesh/Lines选择8，施加约束和载荷单击w = 20 N/m, F=40 N，单击9，求解依次单击10，查看结果依次单击/Plot Results/ Contour Plot / Nodal Solu ，弹出对话框选择All Struc Force选项，单击OK。
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
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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有限元方法B 实验报告与作业班级：411210班姓名：林亮基学号：41121010学院：机械学院目录实验1：杆系结构有限元静力学分析 (1)实验2：基于APDL命令流方式的杆系结构有限元静力学分析 (4)实验3：实体建模 (6)实验4：平面结构有限元静力学分析 (9)实验5：平面结构有限元静力学分析 (14)实验6：空间结构有限元静力学分析 (18)作业1杆系结构有限元分析 (20)作业2平面问题有限元分析 (22)作业3空间问题有限元分析 (24)实验1：杆系结构有限元静力学分析一、实验目的：通过本实验掌握杆系结构有限元静力学分析GUI操作，并熟悉相应的APDL命令流。
二、问题描述：上图所示为订书钉，尺寸见图中标注。
材料弹性模量为E=2.1×105MPa，泊松比为0.3，横截面积尺寸为宽B=0.64mm，高H=0.402mm。
当订书钉被压入纸张时，约需要120N的载荷，载荷均匀分布在订书钉上部。
就以下两种情况进行有限元分析：1）钉入时A、B为铰支；2）钉入时A、B为固支。
三、实验思路：1）由于结构和谁都处于平面内，且结构和受力相对于订书钉中心轴对称，所以可采用对称的平面梁模型，即选取1/2模型进行分析，在此考虑了在梁模型中的倒角对结构变形和受力的情况影响；2）单元类型选择BEAM188；（在ANSYS14.0里只能选这个了）3）根据坐标生成关键点，由关键点连成线，生成直线倒角，再对几何模型（线）进行（一维）网格划分。
四、实验步骤：1、选择单元类型在ANSYS界面内，执行Main Menu>Preprocessor>Element Type> Add/Edit/Delete，添加一个element；选择Structural>Beam>2node188，点击OK确定。
2、定义截面属性Sections>Beam>Common Sections在弹出的对话框中输入截面尺寸（B=0.402，H=0.64）此处一度遇到困难，因为14.0版本中的Beam188无需定义实常数。
3、定义材料参数在ANSYS界面中执行Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models>Structural>Linear>Elastic>Isotropic在这里必须指出的是，指导书上全都说明要双击打开，实际上是单击即可。
4、生成几何模型Step1生成三个关键点Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS依次输入三个点的坐标：（6.32,0,0）、（6.32,6.1,0）、（0,6.1,0），每输入一个点的坐标后点Apply，输入最后一个坐标点Apply后点Cancel。
Step2生成两条线段Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>lines>lines>In Active Coord分别用Pick选择点1和2，再选择点2和点3，点击OKStep3建立线1和线2之间的倒角Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>lines>line Fillet>Pick分别单击线1和线2>OK Fillet radius中输入0.5，在Number to assign中输入6，点击OK5、划分单元Step1设置所有的线上划分单元的个数Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>lines>All lines在No.of element divisions中输入4，点击OK。
Step2划分单元Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>lines点击Pick all，点击OK6、施加约束和均布力Step1施加均布力Utility Menu>Select>Entities>lines>By Location>Y coordinates输入6.1，点击OKUtility Menu>Select>Entities>Elements>Attached to>lines点击OKMain menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On Beams点击Pick all，输入-120/(6.32-0.5)/2，点击OKStep2对关键点3施加X方向约束和相对于Z方向的旋转约束Utility Menu>Select>EverythingPreprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Keypoints选择关键点3，选择UX和ROTZ，点击OKStep3对关键点1施加固定边界条件Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Keypoints选择关键点1，选择All DOF，点击OK7、分析计算Main menu>Solution>Solve>Current LS点击OK8、结果的一般显示1)对线单元按实体效果进行显示Utility Menu>PlotCtrls>Style>Size and Shape>ESHAPEON>在SCALE输入0.5，点击OK2)显示完整的有限元模型，Utility Menu>PlotCtrls>Style>SymmetryExpansion>Periodic/Cycle Symmetry Expansion选择Reflect about YZ点击OK效果如图所示：3)4)对计算结果进行云图显示，这里用的是X-Component of Displacement，如下图所示：轴力图和剪力图如下：实验2：基于APDL命令流方式的杆系结构有限元静力学分析一、问题描述一座小型铁路桥由横截面积均为3250mm2的钢制杆件组成。
一辆货车停在桥上，其载荷施加在桥梁两侧的桁架上，单侧桁架如上图所示，等效载荷为F1和F2，材料弹性模量为E=2.1×105MPa，泊松比为0.3，密度为7.8×105kg/m3。
使计算位置R处由载荷作用而沿着水平方向移动的距离以及支反力。
同时，分析各节点的位移和单元应力二、实验思路由于并不熟悉命令流操作，所以我先按照实验指导上的操作步骤完成了有限元分析，再查看命令流文件，并且把命令流复制移植了一次，试验其是否能达到效果。
三、实验步骤由于GUI操作的步骤在其他实验中已经尝试，故在此不再重复赘述，直接展示分析结果图：变形图如下：位移云图如下：轴力图如下：实验3：实体建模一、实验目的：通过本实验熟悉ANSYS界面、空间、基本建模操作、布尔运算。
二、实验模型图三、实验思路按照实验指导书的指导，先建立长方体、圆柱等基本图形，再进行布尔运算减去多余部分，而且考虑到模型是对称结构，所以先建一半的模型，然后通过镜像获得整个模型。
四、实验步骤1、创建模型Step1生成长方体Main Menu:Preprocessor>Create>Block>By Dimensions在对话框中输入X1=0，X2=3，Y1=1，Y2=1，Z1=0，Z2=3Step2平移并旋转工作平面Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments把工作平面的坐标原点移动到（2.25，1.25,0.75），并旋转90°Step3创建圆柱体Main Menu:Preprocessor>Create>Cylinder>Solid Cylinder创建一个半径为0.375,、高度为-1.5的圆柱体再通过Copy菜单复制一个圆柱体Step4利用布尔操作减去圆柱体Main Menu:Preprocessor>Modeling>Operate>Boolean>Subtract>Volume操作完成后将工作坐标移动到原始坐标Step5创建支撑部分（长方体）Main Menu:Preprocessor>Create>Block>By2corners&Z长方体的尺寸为1.5*1.75*0.75完成操作后将工作坐标原点偏移到刚创建的长方体的左上角。
在平面视图拾取点可能会拾取不正确，转换为立体视图拾取就一目了然了。
Step6创建轴瓦支架的上部Main Menu:Preprocessor>Modeling>Create>Cylinder>Partial CylinderStep7在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作做准备Main Menu:Preprocessor>Modeling>Create>Cylinder>Solid CylinderStep8用布尔操作减去两个圆柱体，生成轴承孔执行Main Menu:Preprocessor>Modeling>Operate>Boolean>Subtract>VolumeStep9合并重合的关键点Step10创建一个关键点，并利用该点与另外两点生成一个三角形平面这一步需要用到Create Keypoints、Create Area等操作Step11将三角形平面拉伸成实体Main Menu:Preprocessor>Modeling>Operate>ExtrudeStep12通过镜像操作生成完整模型Main Menu:Preprocessor>Modeling>Reflect效果如图所示（通过Numbering开启了体的标号，颜色效果比较好看）2、定义单元类型和材料属性Step1定义单元类型执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete在14.0版本中，选择的是Solid>Tet>10node187单元。