有限元分析技术.doc

有限元分析技术.doc4彥吳隼
研究生课程考核试卷
科目：有限元分析技术教师：
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专业： 类别：
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考生成绩：
卷面成绩
平时成绩
课程综合成绩
阅卷评语：
阅卷教师（签名）
重庆大学研究生院制
《有限元分析及应用》课程Case Study
计算轴的变形及等效应力
引言
本文利用材料力学的方法和有限元法分别计算轴的变形和等效应力，并计较 不同计算方法所得结果的差异。
模型及数据设计
Tl = lOONm T2 = -lOONm P = 5OON
从左到右轴的直径设定大小Ll=35mm L2=40mm L3=35mm L4=30mm
材料力学的方法计算轴的变形及等效应力
由此可得到弯矩图：
10
90
mm
扭矩图:
100
N*m
50 110 nm
根据已作出的总弯矩和扭矩图，求出计算等效弯矩Mca,并作出Mca图，Mca 的计算公式为：
在这里，取a =lo由此可得等效弯矩图：
b _ 叽_ J/ +苗）2
由公式： w W 可求得弯曲应力:
其中 W=JT/32Xd3
由此可得应力分布图：
由此可得最大应力为38MPa
有限元的方法计算轴的变形及等效应力
(1)六面体单元
0
轴的六面体网格图
轴的受力示意图
轴的应力图
.001044
.003133
轴的变形图
(2)四面体网格
轴的受力示意图
AN
mi
SUB -1
TTMB-l
nov (AV6) MX ".OOWJ
MN
轴的应力图
SUB -1
TTMBM
uauN (AV6)

DMX =.00903
9MX ・.00903
.001975 .003931 .009»< .05901
.9M8-03 .00290 .004938 .006913 .00903
轴的变形图
结论
利用不同的方法得出了不同的结果
类型
变形位移（MPa）
等效位移（mm）
六面体网格


四面体网格


《有限元分析及应用》课程Case Study
平面简支梁的三种类型单元分析及单元性能比较
引言
本文在ANSYS平台上，采用有限元方法对平面简支梁，在三种单元(梁单 元、三节点三角形单元、四节点四边形单元)下的不同性能。
计算模型和要求
模型图
在三种单元下的不同性能
(1)四节点四边形单元
边界条件图
NODAL SOLUTION
SUB =1
TIME=1 SEQV (AVG)
DMX =.122691
SMN =
SMX =










应力图
NODAL SOLUTION
SUB =1
TIME=1
USUM (AVG)
RSYS=0
DMX =.122691
SMX =.122691
.013419
.026839
.040258
.053677
.067097
.080516
.093935
■■■■■I
.107354
.122691
位移图