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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广泛应用于工程领域的数值计算方法，它可以通过将复杂的结构划分为许多小的有限元单元，通过计算每个单元的力学特性，来模拟和预测结构的行为。
本实验旨在通过有限元分析方法，对某一结构进行力学性能的分析和评估。
实验目的本实验的目的是通过有限元分析，对某一结构进行应力和变形的分析，了解该结构的强度和稳定性，为结构设计和优化提供参考。
实验原理有限元分析是一种基于弹性力学原理的数值计算方法。
它将结构划分为许多小的有限元单元，每个单元都有自己的力学特性和节点，通过计算每个单元的应力和变形，再将其组合起来得到整个结构的力学行为。
实验步骤1. 建立有限元模型：根据实际结构的几何形状和材料特性，使用有限元软件建立结构的有限元模型。
2. 网格划分：将结构划分为许多小的有限元单元，每个单元都有自己的节点和单元材料特性。
3. 材料参数设置：根据实际材料的力学特性，设置每个单元的材料参数，如弹性模量、泊松比等。
4. 载荷和边界条件设置：根据实际工况，设置结构的载荷和边界条件，如受力方向、大小等。
5. 求解有限元方程：根据有限元方法，求解结构的位移和应力。
6. 结果分析：根据求解结果，分析结构的应力分布、变形情况等。
实验结果与分析通过有限元分析，我们得到了结构的应力和变形情况。
根据分析结果，可以得出以下结论：1. 结构的应力分布：通过色彩图和云图等方式，我们可以清楚地看到结构中各个部位的应力分布情况。
通过对应力分布的分析，我们可以了解结构的强度分布情况，判断结构是否存在应力集中的问题。
2. 结构的变形情况：通过对结构的位移分析，我们可以了解结构在受力下的变形情况。
通过对变形情况的分析，可以判断结构的刚度和稳定性，并为结构的设计和优化提供参考。
实验结论通过有限元分析，我们对某一结构的应力和变形进行了分析和评估。
通过对应力分布和变形情况的分析，我们可以判断结构的强度和稳定性，并为结构的设计和优化提供参考。
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。
有限元方法参考书
1.《有限元分析基础》-高敬尧著
该书是有限元方法的入门教材，详细介绍了有限元方法的基本理论和计算步骤，以及常见的数学方程和力学问题的有限元建模与求解。
通过该书的学习，读者可以掌握有限元方法的基本原理和应用技巧。
2.《有限元分析引论》-林迎春著
该书系统地介绍了有限元方法的基本理论和实际应用，包括有限元的建模、离散化、网格生成、求解和后处理等方面的内容。
该书通过具体的例子和实践案例，帮助读者理解和掌握有限元方法的实际应用。
3.《有限元分析：理论、编程与实践》-王心宇著
该书结合了有限元方法的基本理论、编程实现和实际应用，介绍了有限元的原理和常见问题的建模与求解。
该书重点介绍了有限元程序的编写方法和编程实现技术，对于对有限元方法的实际应用有较高的要求的读者来说，是一本非常有价值的参考书。
4.《实用有限元分析》-肖凌、刘金鹗、邵兵著
该书以工程实例为背景，详细介绍了有限元分析的步骤、方法和应用技巧。
该书以通俗易懂的语言和清晰的实例，帮助读者理解和掌握有限元方法在实际工程问题中的应用。
5.《有限元分析与编程基础》-侯礼钊著
该书由浅入深地介绍了有限元方法的基本理论、数值计算方法和数值求解的过程，涵盖了力学、结构、流体和热传导等多个领域的问题。
该书
在讲解理论的同时，也着重介绍了有限元程序的编程技巧和实现方法，具有较高的实用性。
除了上述推荐的参考书之外，还有许多其他著作可以帮助读者深入学习有限元方法。
读者可以根据自己的需求和背景选择相应的参考书进行学习。
此外，参考书仅作为学习辅助工具，实际的学习和掌握还需要通过阅读和实践相结合来进行。
第二章有限元分析技术2.2.1 问题描述图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。
弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的横截面积A=0.125m2.显然，该问题属于典型的衍架图2-2 衍架结构简图静力分析问题，通过理论求解方法（如节点法或截面法）也可以很容易求出个杆件的受力，但这里为什么要用ANSYS软件对其分析呢？2.2.3 实训目的本实训的目的有二：一是使学生熟悉ANSYS8.0软件的用户界面，了解有限元分析的一般过程；二是通过使用ANSYS软件分析的结果和理论计算结果进行比较，以建立起对利用ANSYS软件进行问题根系的信任度，为以后使用ANSYS软件进行更复杂的结构分析打基础。
2.2.2 结果演示通过使用ANSYS8.0软件对该衍架结构进行静力分析，其分析结果与理论计算结果如表2-1所示。
表2-1 ANSYS分析结果与理论计算结果的比较比较结果表明，使用ANSYS分析的结果与理论计算结果的误差不超过0.5%，因此，利用ANSYS软件分析来替代理论计算是完全可行的。
2.2.4 实训步骤一 ANSYS10.0的启动与设置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。
如图2-3所示。
其中，几个常用的部分有应用菜单，命令输入栏，主菜单，图形显示区和显示调整工具栏，分别如图2-3所示。
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．图形显示区 主菜单应用菜单命令输入栏显示调整工具栏图2-3 用户主界面图2-43．系统单位设置。
有限元分析报告是一项重要的工程技术和科学技术的应用。
它通过有限元方法的数学原理和实验的技术手段，对材料的物理特性和工程的技术问题进行了系统和科学的分析和研究，为工程设计和技术改进提供了有效的方法和手段。
本文通过对的基本概念、研究方法和应用实例的分析和探讨，帮助读者更好的理解和其在工程技术和科学技术中的应用。
一. 的基本概念是指通过数值模拟和实验技术手段，对材料的物理特性和工程的技术问题进行分析和研究，形成的综合性数据和报告。
它的基本原理就是通过将大的物理系统分解成为小的有限元结构，再通过计算机仿真技术对每个小的结构进行精确计算，综合分析得到整体物理特性和工程问题的实验数据和报告。
的主要作用是提供工程设计和技术改进的决策依据和参考，对工程质量和性能提升具有重要意义。
二. 的研究方法是一项基于数学和实验技术的前沿研究。
它的研究方法主要包括以下几个方面：1. 问题定义和模拟：通过对工程问题的定义和分析，建立适当的数学模型和参考数据，制定模拟方案和计算条件。
2. 离散化和剖分：将大的物理系统离散化成为小的有限元结构，通过精确的剖分和计算，获得每个小结构的物理特性和性能数据。
3. 计算仿真和验证：将累积的数据和模型进行计算仿真和验证，提取重要特征和关联特性，并结合实验数据和模型检验结果。
4. 报告撰写和解读：将仿真数据和实验数据进行综合分析和整理，撰写完整的，并解读和解释其中的重要数据和结论。
三. 的应用实例在工程技术和科学技术中有着广泛的应用。
以下是几个实际案例：1. 材料模拟和分析：通过，对材料的强度和硬度等物理特性进行模拟和分析，提高材料性能和品质。
2. 工程设计和优化：通过，对工程问题进行模拟和分析，提供有关工程设计和改进的决策依据和参考。
3. 故障分析和预测：通过，对工程设备和材料的故障进行分析和预测，提高设备性能和使用寿命。
4. 新技术和新产品的研究和开发：通过，对新技术和新产品进行模拟和研究，提高产品质量和竞争力。
轴流式通风机叶轮与机座有限元分析分析与优化报告书第2页共46页目录第一部分机座的有限元分析与优化------------------------------------41.1机座分析的已知条件------------------------------------------41.2材料的力学性能-----------------------------------------------41.3有限元分析模型-----------------------------------------------41.3.1分析前的假设-----------------------------------------41.3.2建立分析模型-----------------------------------------51.3.3建立有限元分析模型----------------------------------71.4计算结果------------------------------------------------------71.4.1变形结果-----------------------------------------------71.4.2应力结果-----------------------------------------------81.4.3路径结果-----------------------------------------------111.4.4分析结果评判------------------------------------------131.5机座优化------------------------------------------------------141.5.1优化参数的确定---------------------------------------141.5.2优化模型的建立---------------------------------------151.5.3优化分析的结果---------------------------------------161.5.4优化结果评判-----------------------------------------17第二部分轮毂的有限元分析与优化-------------------------------------182.1轮毂分析的已知条件-------------------------------------------182.2材料的力学性能------------------------------------------------182.3有限元分析模型------------------------------------------------192.3.1分析前的假设------------------------------------------192.3.2建立分析模型------------------------------------------202.3.3建立有限元分析模型-----------------------------------222.4计算结果-------------------------------------------------------第3页共46页222.4.1变形结果------------------------------------------------222.4.2应力结果------------------------------------------------252.4.3路径结果------------------------------------------------302.4.4结果分析------------------------------------------------362.5轮毂优化-----------------------------------------------------382.5.1轮毂转速在n=1000rpm--------------------------------382.5.2轮毂转速在n=750rpm---------------------------------43参考文献----------------------------------------------------------------46第4页共46页第一部分机座的有限元分析与优化1.1机座分析的已知条件根据合同内容，甲方提供的已知条件有：①机座结构的设计图1张(3号图纸)，见附件1(原图的复印件)。
《有限元分析》报告基本要求：1. 以个人为单位完成有限元分析计算，并将计算结果上交；（不允许出现相同的分析模型，如相同两人均为不及格)2. 以个人为单位撰写计算分析报告;3. 按下列模板格式完成分析报告;4. 计算结果要求提交电子版,报告要求提交电子版和纸质版。
（以上文字在报告中可删除)《有限元分析》报告一、问题描述（要求：应结合图对问题进行详细描述，同时应清楚阐述所研究问题的受力状况和约束情况。
图应清楚、明晰，且有必要的尺寸数据。
）一个平面刚架右端固定，在左端施加一个y 方向的—3000N 的力P1,中间施加一个Y 方向的—1000N 的力P2,试以静力来分析，求解各接点的位移。
已知组成刚架的各梁除梁长外，其余的几何特性相同.横截面积：A=0.0072 m² 横截高度：H=0.42m 惯性矩:I=0.0021028m4ｘ 弹性模量：E=2.06ｘ10n/ m²/ 泊松比:u=0。
3二、数学模型（要求:针对问题描述给出相应的数学模型,应包含示意图，示意图中应有必要的尺寸数据；如进行了简化等处理,此处还应给出文字说明.)（此图仅为例题）三、有限元建模（具体步骤以自己实际分析过程为主，需截图操作过程)用ANSYS 分析平面刚架1．设定分析模块选择菜单路径：MainMenu-preference 弹出“PRreferences for GUI Filtering”对话框，如图示，在对话框中选取：Structural”，单击［OK］按钮，完成选择.2．选择单元类型并定义单元的实常数（1）新建单元类型并定（2）定义单元的实常数在”Real Constants for BEAM3”对话框的AREA中输入“0。
0072"在IZZ中输入“0。
0002108”,在HEIGHT中输入“0。
42”.其他的3个常数不定义。
单击［OK］按钮，完成选择3．定义材料属性在”Define Material Model Behavier”对话框的”Material Models Available”中,依次双击“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”如图在如下图的对话框EX中输入“2.06e11"，在PRXY框中输入“0。
有限元法分析与建模课程设计报告学院：机电学院专业：机械制造及其自动化指导教师： ****学生： * ***学号：2012011****2015-12-31摘要本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。
力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况，为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。
关键词：ANSYS10.0；光盘；应力；应变。
目录第一章引言 (2)1.1 引言 (2)第二章问题描述 (3)2.1有限元法及其基本思想 (3)2.2 问题描述 (3)第三章力学模型的建立和求解 (3)3.1设定分析作业名和标题 (4)3.2定义单元类型 (5)3.3定义实常数 (7)3.4定义材料属性 (9)3.5建立盘面模型 (11)3.6对盘面划分网格 (18)3.7施加位移边界 (23)3.8施加转速惯性载荷并求解 (26)第四章结果分析 (27)4.1 旋转结果坐标系 (28)4.2查看变形 (28)4.3查看应力 (30)总结 (33)参考文献 (33)第一章引言1.1 引言光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一，认真研究光盘产业的规律和发展趋势，是一件非常迫切的工作。
光盘产业发展的整体性强，宏观调控要求高，因此，对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题，包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。
在高速光盘驱动器中，光盘片会产生应力和应变，在用ANSYS分析时，要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷，即可以施加角速度。
需要注意的是，利用ANSYS 施加边界条件时，要将内孔边缘节点的周向位移固定，为施加周向位移，而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。
本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。
