有限元上機(jī)作業(yè)二

有限元法基礎(chǔ)及應(yīng)用上機(jī)報(bào)告（二）班級：K1143-1學(xué)號：20119430136姓名：任山葭作業(yè)三：圖示正方形平板，板厚t=0.1m,材料常數(shù)為：彈性模量E=210GPa,u=0.33，承受垂直于板平面的均布載荷p=20kN/m2,平板外緣各邊采用固定的約束方式。一、有限元模型的分析（1）屬于那類力學(xué)問題：屬于薄板彎曲問題（2）單位制：N，m,pa單元類型：shell4node63，每個(gè)單元有四個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)4個(gè)自由度。實(shí)常數(shù)：t=0.1m材料常數(shù)：E=210GPa=2.1e11pau=0.33二、實(shí)體建模（1）定義正方形MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions輸入X1=-2,X2=2Y1=-2,Y2=2，點(diǎn)擊OK；（2）定義四周圓弧MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>LinesFillet（選擇直線L1，L2Apply，形成一個(gè)圓角，同樣方式形成4個(gè)圓角）;（6）定義材料屬性(a)MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structure→line→elastic→Isotropic

(b)在EX框中輸入彈性模量2.1e11，PRAY框中輸入比例0.33，點(diǎn)擊OK完成;（7）定義單元類型(a)MainMenu→Preferences;(b)勾選Structural選項(xiàng)(表示作結(jié)構(gòu)分析用)再按OK完成;(c)Preprocessor→ElementType點(diǎn)擊Add按鈕(然后在單元類型庫面板上左框內(nèi)點(diǎn)擊Structural→Shell(右框內(nèi)點(diǎn)擊4node(Shell63))按OK關(guān)閉單元類型庫面板;(d)按Close關(guān)閉對話框;（8）定義實(shí)常數(shù)MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add>TK（I）輸入0.1，點(diǎn)擊OK,然后點(diǎn)擊close關(guān)閉面板；（9）劃分網(wǎng)格MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool>Sizecontrol>elementedgelength0.1>Mesh>PickAll>OK；（10）加載約束MainMenu>Solution>Define-Loads>Apply>Structural>Displacement>OnLines>AllDOF>輸入0，點(diǎn)擊OKMainMenu>Solution>Define-Loads>Apply>Structural>Pressure>OnAreas>value=20000載荷施加圖如下：（11）求解MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS>OK；三、計(jì)算結(jié)果（1）繪制應(yīng)力圖MainMenu>GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu→select:stress-vonMises；MainMenu>GeneralPostproc>QueryResults>SubgridSolu>Stress>vonMisesSQEV>在對話框中點(diǎn)擊max>OK；應(yīng)力變形圖如下：最大應(yīng)力值為0.578e+07Pa（2）繪制位移圖MainMenu>GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu→select:DOFsolution>DisplacementMainMenu>GeneralPostproc>QueryResults>SubgridSolu>DOFsolution>USUM>在彈出的對話框中點(diǎn)擊max>OK找出變形位置如圖：最大位移值為0.144e-3m（3）考慮對稱性計(jì)算最大應(yīng)力和位移：由于約束對稱，載荷對稱，所以取1/4研究；此時(shí)解得的最大應(yīng)力點(diǎn)如圖：最大應(yīng)力值為0.645e+7pa位移變形圖如圖：最大位移值為0.145e-03m通過上述圖形對比分析結(jié)果如下表：結(jié)構(gòu)分析最大應(yīng)力值（pa）最大位移值（m）整體結(jié)構(gòu)0.578e+070.144e-03取對稱的1/40.645e+070.145e-03四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過本次ANSYS上機(jī)實(shí)驗(yàn)的操作和報(bào)告的完成，我再次充分認(rèn)識到理論知識的學(xué)習(xí)對于學(xué)好ANSYS有限元軟件的重要性。相對于其他應(yīng)用型軟件而言，ANSYS作為大型權(quán)威性的有限元分析軟件，對提高解決問題的能力是一個(gè)全面的鍛煉過程，是一門相當(dāng)難學(xué)的軟件，因而，要學(xué)好ANSYS，對學(xué)習(xí)者就提出了很高的要求，一方