组合梁有限元分析

弹塑性力学及有限元法

题目：分析如图1组合梁在F x、M x、F y、M y、F Z、

M Z作用下应力和应变

班级：机械研16

学号：2160150xxx

姓名：张xx

1 模型的建立

1.1 3D实体模型的建立

本模型建模采用UG8.5，模型各尺寸如图1，模型实体如图2所示。

图1 模型二维图

图2 模型三维图

2有限元模型的建立

2.1导入几何体模型

建立分析项目，并选择分析单位为mm，如图3。并将三维模型导入，如图4。

图3 建立分析项目

图4 导入模型

2.2添加材料库

本模型材料选用钢，设置添加材料库，钢的弹性模量为2.06E11，泊松比为0.3，密度为7.85E3。

定义如图5，钢的各参数如图6所示。

图5 选定材料

图6 钢参数

2.3添加材料属性

将定义的钢材料添加到模型中，如图7。

图7 添加材料属性

2.4划分网格

设置网格大小为10mm,生成网格，如图8，9所示。

图8 设置网格大小

图9 生成网格

2.5施加载荷与边界条件

选择模型的底面为支撑面，如图10，并在模型的顶端施加一个1000Mpa的压力如图11，一个800N·mm的扭矩如图12.

图10 设置支撑面

图11 设置压力

图12 设置扭矩

2.6设置求解项

设置求解选项为总变形量，等效应变，等效应力，最大主应变，最大主应力，

如图13。

图13 设置求解项

2.7求解

经过求解可以得到所求的各云图，如图14，15，16，17，18。

图14 变形云图

图15 等效应变云图

图16 等效应力云图

图17 最大主应变云图

图18 最大主应力云图

3 结论

根据计算结果，统计数据如表1所示：

表1：应力和应变极值

类型Max Min

应力17613MPa -6109.1MPa

应变0.0701 -0.009