ansys法圆孔薄板受力分析

2.3.4 孔边应力图
图10 孔边应力分布图
❖
从图10 孔边应力分布图可知， 大y 致呈正弦
曲线，在0.7m处及2.2m处有极值，分别为402Mpa，
-403Mpa； 、 大致呈x直线xy，即处于0值。
3 结论
❖ （1）含圆孔方板的x轴方向的应力 x、 y 在板边
为0Mpa，而 xy 在板边为100Mpa，符合题目板边
q=100Mpa。
❖ （2）含圆孔方板的y轴方向的应力 x、 在y 板边 为0Mpa，而 在 x板y 边为100Mpa，符合题目板边
q=100Mpa。
❖ （3）圆孔取得极值的位置及大小与解析解相差 不大，即 y在正弦曲线的45度与135度取得极值，
而 、x 则xy 基本为0。
2.2.4 创建表面效应单元
❖ （1）在对结构施加剪切力时，并不是像施加集中力 那样简单，必须创建表面效应单元。
❖ （2）表面效应单元类似一层皮肤，覆盖在实体单元 的表面。它利用实体表面的节点形成单元。因此， 表面效应单元不增加节点数量（孤立节点除外）， 只增加单元数量。
❖ （3）创建表面效应单元很简单，只需按照命令流操 作就可以，这里就不详细介绍了。
❖ 从图5 沿x轴的应力图中我们看出，在圆端点 出现最大拉应力24.74Mpa，在0-3.6内急剧减小至 最最大压应力3.4Mpa，后逐渐趋近于板边时应力 趋于稳定0Mpa。
❖ 从图6 沿x轴的应力图中我们看出，在圆端点出 现最大拉应力126Mpa，在0-3.6内急剧减小至最大压 应力92.1Mpa，后逐渐趋近于板边时应力趋于稳定 100Mpa。
2.3.3 沿y轴的应力分布
❖ 沿y轴 应x 力图
图7 沿y轴 应x 力图
❖ 沿y轴 应y 力图
图8 沿y轴 应y力图❖ 源自y轴 y应x 力图图9 沿y轴 yx 应力图
❖
从图7
沿y轴

应力图中我们看出，圆端点出
x
现0值，在1.5m处有最大拉压应力1.1Mpa，在3.5m
处左右有最大压拉应力0.46Mpa。以后虽有小波折，
常数（弹性模量、泊松比）和厚度等属性。
❖ （2）设置网格控制，根据需要选择网格划分的单 元形状、尺寸、中节点位置等，它将直接影响分析 的精度和效率。
❖ （3）执行网格划分，由以上设置只需执行网格划 分命令，就可以划分网格。
图2 网格图
2.2.3 施加约束条件
❖ 根据开始的分析可知需在模板下侧施加反向约束， 所以只要按照ANSYS施加反向约束的命令施加即可。
（C→A）分布图。（受力图如图1）
y B C
x A D
图1受力结构图
2 解决问题
❖2.1 分析问题 ❖2.2 前处理——创建实体模型及常数设置 ❖2.3 后处理——求解及各种应力图
2.1分析问题
❖ 正方形板的中间有一圆形孔洞，从结构上为对
称图形，而且在板周围受剪力作用，由于受力也对 称，故可截取结构的一半来分析，取其上半部分， 可在截取的位置施加反向约束。
2.2.5 施加约束
❖ 表面效应单元我们已经创建完成了，继而只要在表 面效应单元上施加剪切力就可以，具体的操作步骤 不做详细叙述了。
2.3 后处理——求解
❖ 求解前需要对问题的量纲统一性、分析类型、单元 类型、材料参数、实常数、几何参数等设置正确， 以便保证求解的正确性。
❖ 求解后可用ANSYS调出变形图及应力图。
后逐渐趋近于板边时应力趋于稳定0Mpa。
❖
从图8
沿y轴

应力图中我们看出，圆端点出
y
现0值，在1.5m处有最大压应力2.5Mpa，在3m左右
有最大拉应力1.9Mpa。以后虽有小波折，后逐渐趋
近于板边时应力趋于稳定0Mpa。
❖ 从图9 沿y轴 应力yx 图圆端点出现0值，在1.5m 处有最大拉应力126Mpa，后逐渐趋近于板边时应 力趋于稳定100Mpa。
2.3.1 变形图
图3 变形图
2.3.2 沿x轴的应力分布图
❖ 沿x轴 x应力图
图4 沿x轴 应x 力图
❖ 沿x轴应y 力图
图5 沿x轴 y应力图
❖ 沿x轴 x应y 力图
图6 应xy力图
❖ 从图4 沿x轴的应力图中我们看出，圆端点出 现最大拉应力10.79Mpa，在0-3.6m内急剧减小至 最最大压应力9.2Mpa，之后缓慢趋于稳定，当趋 近于板边时应力趋于稳定，约为0Mpa。
我们可以分三部分来解决：
❖ 1 问题的提出 ❖ 2 解决问题 ❖ 3 结论
1.问题的提出
❖
在边长为200m，厚1m的正方形平板中心一有
一小圆孔，其长半轴a=1m，短半轴b=1m，弹性模
量为80.851Gpa，泊松比为0.32，无穷远处承受剪切
荷载，其大小为q=100Mpa。分析整个板的应力分布
情况，并求解沿x、y轴的应力和孔边应力随弧长
2.2 运用ANSYS求解
❖ 2.2.1 前处理法——创建实体模型
ANSYS软件将图元由低级到高级予以定义， 依次为关键点、线、面、体。此问题为简单的 板求解应力问题，只需到创建到面即可。按照 ANSYS的命令流便可得到。
2.2.2 实体模型的网格划分
对于实体模型的网格划分一般分为三个步骤： ❖ （1）设置单元属性，也就是需要设置单元类型，实