有限元分析报告 (1)
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有限元分析报告
有限元分析是一种工程结构分析的方法,它可以通过数学模型和计算机仿真来
研究结构在受力情况下的应力、应变、位移等物理特性。
本报告将对某桥梁结构进行有限元分析,并对分析结果进行详细的阐述和讨论。
首先,我们对桥梁结构进行了几何建模,包括梁柱节点的建立以及材料属性的
定义。
在建模过程中,我们考虑了桥梁结构的实际工程情况,包括材料的弹性模量、泊松比、密度等参数的输入。
通过有限元软件对桥梁结构进行离散化处理,最终得到了数学模型。
接着,我们对桥梁结构施加了实际工况下的荷载,包括静载、动载等。
通过有
限元分析软件的计算,我们得到了桥梁结构在受力情况下的应力、应变分布,以及节点位移等重要参数。
通过对这些参数的分析,我们可以评估桥梁结构在实际工程情况下的安全性和稳定性。
在分析结果中,我们发现桥梁结构的主要受力部位集中在梁柱节点处,这些地
方的应力、应变值较大。
同时,桥梁结构在受力情况下产生了较大的位移,需要进一步考虑结构的刚度和稳定性。
基于这些分析结果,我们提出了一些改进和加固的建议,以提高桥梁结构的安全性和可靠性。
综合分析来看,有限元分析是一种非常有效的工程结构分析方法,它可以帮助
工程师们更加深入地了解结构在受力情况下的物理特性,为工程设计和施工提供重要的参考依据。
通过本次桥梁结构的有限元分析,我们不仅可以评估结构的安全性,还可以为结构的改进和优化提供重要的参考意见。
总之,有限元分析报告的编制不仅需要对结构进行准确的建模和分析,还需要
对分析结果进行科学的解读和合理的讨论。
只有这样,我们才能为工程结构的设计和施工提供更加可靠的技术支持。
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。
有限元分析实验报告(总16页)
一、实验介绍
《有限元分析实验》是一门介绍有限元(Finite Element,FE)分析技术和其应用的
实验课程。
本实验关注有限元分析的模拟原理和方法。
实验的主要内容是用有限元的概念
在ANSYS软件中进行结构力学分析。
主要涉及载荷分析、屈曲、几何非线性及拓扑优化等
内容。
二、实验仪器及软件
1.仪器设备:绘图仪、计算机、网络线缆
2.软件:ANSYS 、AutoCAM
三、设计要求
1.以ANSYS软件进行结构力学分析。
2.针对给定结构,设计并进行一维载荷分析,并对多自由度系统非线性载荷进行考虑,考虑实验/实测材料材料屈曲与应变的变形行为。
3.由于结构的复杂性,需要进行拓扑优化,提高结构的刚度和强度,并最终获得合理
的设计。
四、实验结果
通过软件模拟的过程,获得了结构的建模、载荷变形、板材截面结构的优化和变形分
析等数据。
通过这些数据,结构的刚度和强度得到了大幅增强,可以很好地满足设计要求。
在材料变形分析方面,不论是应变还是屈曲方面,力与变形之间的关系也得到了明确的表示,用于进一步对其进行后续实验处理。
五、结论
通过本次实验,我们能够得出以下几个结论:
1.通过有限元(Finite Element,FE)分析的模拟,我们可以更有效地求解复杂的结
构力学问题,从而提高能源利用效率。
2.有限元分析不仅可以识别结构的局部变形行为,还可以用于优化结构,提高其刚度
和强度。
3.有限元可以用于几何非线性及拓扑优化方面的研究,具有重要的技术意义和应用价值。
有限元分析大作业报告一、引言有限元分析是工程领域中常用的数值模拟方法,通过将连续的物理问题离散为有限个子区域,然后利用数学方法求解,最终得到数值解。
有限元分析的快速发展和广泛应用,为工程领域提供了一种强大的工具。
本报告将介绍在大作业中所进行的有限元分析工作及结果。
二、有限元模型建立本次大作业的研究对象是工程结构的应力分析。
首先,通过对结构进行几何建模,确定了结构的尺寸和形状。
然后,将结构离散为有限个单元,每个单元又可以看作一个小的子区域。
接下来,为了求解结构的应力分布,需要为每个单元确定适当的单元类型和单元属性。
最后,根据结构的边界条件,建立整个有限元模型。
三、材料属性和加载条件在建立有限元模型的过程中,需要为材料和加载条件确定适当的参数。
本次大作业中,通过实验获得了结构材料的弹性模量、泊松比等参数,并将其输入到有限元模型中。
对于加载条件,我们选取了其中一种常见的加载方式,并将其施加到有限元模型中。
四、数值计算和结果分析为了求解结构的应力分布,需要进行数值计算。
在本次大作业中,我们选用了一种常见的有限元求解器进行计算。
通过输入模型的几何形状、材料属性和加载条件,求解器可以根据有限元方法进行计算,并得到结构的应力分布。
最后,我们通过对计算结果进行分析,得出了结论。
五、结果讨论和改进方法根据计算结果,我们可以对结构的应力分布进行分析和讨论。
根据分析结果,我们可以得出结论是否满足设计要求以及结构的强度情况。
同时,根据分析结果,我们还可以提出改进方法,针对结构的特点和问题进行相应的优化设计。
六、结论通过对工程结构进行有限元分析,我们得到了结构的应力分布,并根据分析结果进行了讨论和改进方法的提出。
有限元分析为工程领域提供了一种有效的数值模拟方法,可以帮助工程师进行结构设计和分析工作,提高设计效率和设计质量。
【1】XXX,XXXX。
【2】XXX,XXXX。
以上是本次大作业的有限元分析报告,总结了在建立有限元模型、确定材料属性和加载条件、数值计算和结果分析等方面的工作,并对计算结果进行讨论和改进方法的提出。
有限元分析大作业报告试题1:一、问题描述及数学建模图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较:(1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算;(2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算;(3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。
该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图所示。
二、采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算1、有限元建模(1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences 为Structural(2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是Solid Quad 4 node182;六节点三角形单元选择的类型是Solid Quad 8 node183。
因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。
(3)定义材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3(4)建几何模型:生成特征点;生成坝体截面(5)网格化分:划分网格时,拾取lineAB和lineBC,设定input NDIV 为15;拾取lineAC,设定input NDIV 为20,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到600个单元。
(6)模型施加约束:约束采用的是对底面BC 全约束。
大坝所受载荷形式为Pressure ,作用在AB 面上,分析时施加在L AB 上,方向水平向右,载荷大小沿L AB 由小到大均匀分布。
以B 为坐标原点,BA 方向为纵轴y ,则沿着y 方向的受力大小可表示为:}{*980098000)10(Y y g gh P -=-==ρρ2、 计算结果及结果分析 (1) 三节点常应变单元三节点常应变单元的位移分布图三节点常应变单元的应力分布图(2)六节点三角形单元六节点三角形单元的变形分布图六节点三角形单元的应力分布图①最大位移都发生在A点,即大坝顶端,最大应力发生在B点附近,即坝底和水的交界处,且整体应力和位移变化分布趋势相似,符合实际情况;②结果显示三节点和六节点单元分析出来的最大应力值相差较大,原因可能是B点产生了虚假应力,造成了最大应力值的不准确性。
有限元分析试验报告
一、试验目的
本次试验的目的是采用有限元分析方法对某零部件进行应力分析,为零部件的优化和设计提供参考。
二、试验原理
有限元分析是采用数学方法对工程结构进行分析,以预测其在外载作用下的变形和应力,从而确定结构的强度和刚度。
分析时将结构划分为有限数量的小单元,利用元件所具有的基本物理特性和相应的数学方程式,计算出每个单元或整个结构的位移、变形、应力等基本的力学量。
三、试验步骤
1.了解零部件的结构和使用环境,建立有限元模型。
2.导入有限元软件,对建立的有限元模型进行网格划分。
3.分配材料性质和加载条件。
4.运行分析,得出计算结果。
5.对计算结果进行分析和评估,对零部件的设计进行改进。
四、试验结果
通过有限元分析,我们得出了零部件在不同工况下的应力云图和变形云图,可以清晰地看到零部件的应力集中区域和变形程度。
同时,我们对零部件的设计进行了改进,使其在承受外力时具有更好的强度和刚度。
五、结论
通过这次试验,我们了解了有限元分析在工程设计中的应用,掌握了分析流程和技术方法。
在实际工程设计中,有限元分析是一种非常重要的工具,有助于提高设计质量和降低成本,值得工程师们广泛运用。
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。
有限元分析报告简介:有限元分析是一种应用数学方法,用于工程设计和计算机模拟中的结构力学问题。
它将一个复杂的结构分割成许多小单元,通过数学计算方法求解每个小单元中的力学问题,最终得出整个结构的应力、变形等力学特性。
本报告将针对一座建筑结构进行有限元分析,以提供对该结构的性能和稳定性的评估。
1. 建筑结构的几何模型我们首先根据给定的建筑结构图纸,利用计算机辅助设计软件建立了该建筑结构的几何模型。
模型中包括建筑的各个构件、连接方式以及相关的材料参数。
通过这个模型,我们可以直观地了解到该建筑的整体结构和外形。
2. 材料特性和边界条件接下来,我们对建筑结构中所使用的材料进行了详细调查和测试,获得了相关的材料参数。
这些参数包括了材料的弹性模量、泊松比等力学特性。
同时,我们还确定了建筑结构的边界条件,即建筑结构与外界的固定连接方式。
3. 网格划分和单元选择为了进行有限元分析,我们将建筑结构模型划分成了许多小单元。
在划分时,我们考虑了结构的复杂性、力学特性的分布以及计算资源的限制。
同时,我们还选取了合适的单元类型,包括线单元、面单元和体单元,以确保对结构的各个方向都进行了准确的力学计算。
4. 边界条件和加载在有限元分析中,我们需要给定结构的边界条件和加载情况。
边界条件包括固定支撑和约束,加载则体现了外界对结构的作用力。
这些边界条件和加载方式都是根据实际情况进行的设定,并参考了相关的设计标准和规范。
5. 结果分析通过对建筑结构进行有限元分析,我们得到了结构中各个单元的应力、变形以及稳定性等力学特性。
这些结果可以用来评估结构的性能和安全性。
我们进行了详细的结果分析,并对结果进行了图表化和可视化展示,以方便用户理解和判断。
6. 结论和建议根据有限元分析的结果,我们对建筑结构的性能和稳定性进行了综合评估。
我们发现该结构在设计要求的荷载条件下能够满足安全性要求,具有较好的稳定性和刚度。
然而,我们也发现了一些潜在的问题和改进空间,例如某些结构部位的应力集中以及某些节点处的变形过大。
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47 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。
有限元分析实验报告引言有限元分析是一种工程设计和分析的常用方法。
它通过将结构或物体分割为有限数量的单元,利用数值方法计算每个单元的行为,最终得出整体结构的行为。
本实验使用有限元分析方法来研究一个特定的结构或物体。
实验目的本实验的目的是使用有限元分析方法研究一个给定的结构或物体。
通过实验,我们将探索结构的强度、刚度和变形等性能,评估其设计的合理性,并提出改进的建议。
实验步骤实验的步骤如下:1.准备工作:收集和整理所需的材料和数据,包括结构的几何形状、材料特性和加载条件等。
确保所收集的数据准确无误。
2.建立有限元模型:将结构的几何形状转化为有限元模型。
根据结构的复杂程度和要求,选择合适的单元类型和网格密度。
使用有限元软件,如ANSYS、ABAQUS等,建立有限元模型。
3.定义边界条件:根据实际应用场景,定义结构的边界条件。
这些条件包括约束边界条件和加载边界条件。
约束边界条件用于限制结构的自由度,加载边界条件用于施加外部载荷。
4.分析结构的行为:使用有限元软件进行结构的强度、刚度和变形等分析。
根据加载和边界条件,计算结构在不同工况下的应力、位移和应变等结果。
5.结果分析和讨论:评估结构的性能,比较不同工况下的结果,分析结构的弱点和改进的空间。
提出改进的建议,并讨论其可能的影响和成本。
6.撰写实验报告:根据实验结果和讨论,撰写实验报告。
报告应包括实验目的、方法、结果和讨论等部分。
确保报告的结构清晰,表达准确。
结果与讨论根据实验的结果和讨论,我们得出以下结论:1.结构的强度:分析结果显示,结构在给定的加载条件下具有足够的强度,能够承受预期的载荷。
然而,在某些关键部位,应力集中现象可能会导致局部的应力超过材料的极限强度。
2.结构的刚度:结构的刚度是指结构在受力下的变形情况。
分析结果显示,结构在加载后会发生一定的变形,但变形量较小,不会对结构的正常功能产生明显的影响。
3.结构的优化:根据分析结果和讨论,我们提出了改进结构的建议。
有限元分析实验报告有限元分析实验报告一、实验基本要求根据实验指导书的要求能够独立的使用ANSYS 软件操作并在计算机上运行,学会判断结果及结构的分析,学会建立机械优化设计的数学模型,合理选用优化方法,独立的解决机械优化设计的实际问题。
二、实验目的1. 加深对机械优化设计方法的理解2. 掌握几种常用的最优化设计方法3. 能够熟练使用ANSYS 软件操作,培养学生解决案例的能力4. 培养学生灵活运用优化设计方法解决机械工程中的具体实例三、实验软件及设备计算机一台、一种应用软件如ANSYS四、实验内容实验报告例题实训1——衍架的结构静力分析图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。
其他已知参数如下: 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2横截面积A=0.125m.一、 ANSYS8.0的启动与设置图2-2 衍架结构简图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。
图2-4 Preference 参数设置对话框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.系统单位设置。
由于ANSYS 软件系统默认的单位为英制,因此,在分析之前,应将其设置成国际公制单位。
在命令输入栏中键入“/UNITS,SI ”,然后回车即可。
(注:SI 表示国际公制单位)二单元类型,几何特性及材料特性定义1.定义单元类型。
2.定义几何特性。
3.定义材料特性。
三衍架分析模型的建立1.生成节点。
结构有限元分析实验报告姓名学号:指导教师:实验时间:实验一平面问题应力集中分析一、实验目的和要求掌握平面问题的有限元分析方法和对称性问题建模的方法。
通过简单力学分析,可以知道本实验问题属于平面应力问题,基于结构和载荷的对称性,可以只取模型的1/4进行分析。
用8节点四边形单元分析X=0截面σx的分布规律和最大值,计算圆孔边的应力集中系数,并与理论解对比。
二、实验过程概述:1、启动ABAQUS/CAE2、创建部件3、创建材料和截面属性4、定义装配件5、设置分析步6、定义边界条件和载荷7、划分网格8、提交分析作业9、后处理10、退出ABAQUS/CAE三.实验结果(1)σx应力云图(2)左边界直线与圆弧边交点的σx值为;2.96714MPa(3)左右对称面上的σx曲线:四、实验内容分析:(1)描述模型全局σx应力分布规律模型全局σx应力分布:σx应力集中分布于中心圆孔与x、y轴相交的地方,且与 x轴相交处应力为负,与y轴相交处应力为正;沿圆周向周围,σx迅速减小;沿y方向的σx应力大于沿x方向的σx应力。
(2)根据记录的左边界孔边应力,计算应力集中系数,分析误差来源应力集中系数为2.96714,小于理论值3.0,存在误差误差来源:有限元分析方法是将结构离散化,网格划分得越稀疏,计算出的结果就越偏离理论值。
五、实验小结与体会:在实验过程中,仔细阅读上机实验报告,依据实验报告逐步完成实验,在实验的过程中,深刻体会有限元的应用原理。
在自学的基础上,通过询问学长.同学等途径,最终成功完成实验。
实验二平面问题有限元解的收敛性一、实验目的和要求(1)在ABAQUS软件中用有限元法探索整个梁上σx和σy的分布规律。
(2)计算梁底边中点正应力σx的最大值;对单元网格逐步加密,把σx的计算值与理论解对比,考察有限元解的收敛性。
(3)针对上述力学模型,对比三节点三角形平面单元和8节点四边形平面单元的求解精度。
二、实验过程概述:(1)创建部件(2)创建材料和截面属性(3)定义装配件(4)设置分析步(5)定义边界条件和载荷(6)划分网格(7)提交分析作业(8)后处理(9)细化网格验证收敛性(10)高阶单元分析与收敛三、实验结果:(一)单元类型:CPS3,单元尺寸:50(1)模型σx应力云图(2)模型σy应力云图(4)底线上各点x方向的应力曲线(1)模型σx应力云图:(2)模型σy应力云图;(3)底边中点σx最大值:17.0888 MPa (4)底线上各点x方向的应力曲线(三)单元类型:CPS3,单元尺寸:10 (1)模型σx应力云图:(2)模型σy应力云图:(3) 底边中点σx最大值:18.1592 MPa(4) 底线上各点x方向的应力曲线:四)单元类型:CPS8,单元尺寸:100 (1)模型σx应力云图(2)模型σy应力云图:(3) 底边中点σx最大值:19.0951 MPa(4) 底线上各点x方向的应力曲线:(五)单元类型:CPS8,单元尺寸:50 (1)模型σx应力云图:(2)模型σy应力云图:(3) 底边中点σx最大值:18.9939 MPa(4)底线上各点x方向的应力曲线:(六)单元类型:CPS8,单元尺寸:20(1)模型σx应力云图:(2)模型σy应力云图:(3)底边中点σx最大值:18.9577 MPa(4)底线上各点x方向的应力曲线:四、实验内容分析:(a)应力分布情况和规律:底边σx为正,顶边为负,沿y轴正向σx逐渐增大;σy集中分布于两端铰接处,且σy与y同号;σx、σy均对称于y轴分布。
有限元法在工程领域的发展现状和应用有限元法(Finite Element Method,FEM),是计算力学中的一种重要的方法,它是20世纪50年代末60年代初兴起的应用数学、现代力学及计算机科学相互渗透、综合利用的边缘科学。
有限元法最初应用在工程科学技术中,用于模拟并且解决工程力学、热学、电磁学等物理问题。
对于过去用解析方法无法求解的问题和边界条件及结构形状都不规则的复杂问题,有限元法则是一种有效的分析方法。
近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高,有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径,现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器,国防军工,船舶,铁道,石化,能源,科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面:(1)增加产品和工程的可靠性(2)在产品的设计阶段发现潜在的问题(3)经过分析计算,采用优化设计方案,降低原材料成本(4)模拟试验方案,减少试验次数,从而减少试验经费一、有限元法的基本思想有限元法的基本思想是先将研究对象的连续求解区域离散为一组有限个且按一定方式相互联结在一起的单元组合体。
由于单元能按不同的联结方式进行组合,且单元本身又可以有不同形状,因此可以模拟成不同几何形状的求解小区域;然后对单元(小区域)进行力学分析,最后再整体分析。
这种化整为零,集零为整的方法就是有限元的基本思路。
有限元法分析计算的思路和做法可归纳如下:1物体离散化将某个工程结构离散为由各种单元组成的计算模型,这一步称作单元剖分。
离散后单元与单元之间利用单元的节点相互连接起来;单元节点的设置、性质、数目等应视问题的性质,描述变形形态的需要和计算进度而定(一般情况单元划分越细则描述变形情况越精确,即越接近实际变形,但计算量越大)。
所以有限元中分析的结构已不是原有的物体或结构物,而是同新材料的由众多单元以一定方式连接成的离散物体。
有限元分析报告1. 引言有限元分析(Finite Element Analysis)是一种数值计算方法,用于求解工程和科学领域中的复杂问题。
它利用离散化技术将连续问题转化为离散问题,并应用数值算法进行求解。
本报告将主要介绍有限元分析的基本原理、应用和分析结果。
2. 有限元分析基本原理有限元分析的基本原理是将求解区域划分为互不重叠的有限个小单元,并将问题转化为在每个小单元内求解。
这些小单元通常为简单的几何形状,如三角形或四边形。
然后,在每个小单元内应用适当的数学模型和力学方程,得到相应的微分方程。
接着,通过对每个小单元的微分方程进行积分,并利用边界条件和连续性条件,得到整个求解区域的离散形式。
最后,通过求解离散形式的方程组,得到整个系统的解。
3. 有限元分析应用有限元分析在工程领域有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例:3.1 结构分析有限元分析在结构分析中的应用非常广泛,可以用于确定结构的强度和刚度,评估结构的安全性,并进行结构优化设计。
通过对结构施加正确的边界条件和加载条件,可以得到结构的应力、应变和变形等重要信息。
3.2 流体力学分析有限元分析在流体力学分析中的应用可以用于模拟流体的流动和传热过程,例如气体和液体的流动、传热设备的设计优化等。
通过分析流体系统的流速、压力和温度等参数,可以对流体系统的性能和行为进行合理评估。
3.3 热力学分析有限元分析在热力学分析中的应用可以用于分析和优化热传导、热辐射和热对流等热问题。
通过模拟物体的温度分布和热流动,可以评估物体的热性能和热耗散效果。
4. 有限元分析结果有限元分析的计算结果可以提供丰富的信息,帮助工程师和科学家理解和优化系统的行为和性能。
以下是一些常见的有限元分析结果:4.1 应力分布通过有限元分析,可以得到结构或部件内的应力分布情况。
这对于评估结构的强度和安全性非常重要,并可以指导优化设计。
4.2 变形分析有限元分析可以给出结构或部件的变形情况。
桌面受力有限元分析报告班级:机自0805姓名:刘刚学号:200802070515摘要:本报告是在ANSYS10.0的平台上,采用有限元静力学分析方法,对桌面受力进行应力与变形分析。
一、问题描述:桌面长1500mm,宽800mm,厚50mm,桌脚长650mm,为空心圆管,外径70mm,内径60mm,桌面中央300mmX150mm的区域内承受2.5 Mpa的压力,四个桌脚完全固定,假设所有材料为铝合金,弹性模量E=7.071×104 Mpa,泊松比μ=0。
3。
试用Shell63单元模拟桌面、Beam188单元模拟桌脚,分析此桌子的变形及受力情况。
假设桌子的垂直方向最大变形量的许用值为0。
5%(约7。
5mm),该设计是否满足使用要求,有何改进措施?二、定义类型:(1)定义单元类型 63号壳单元和188号梁单元(2)定义材料属性弹性模量E=7.071×104 Mpa泊松比μ=0.3(3)定义63号壳单元的实常数,输入桌面厚度为50mm定义梁单元的截面类型为空心圆柱,内半径30mm,外半径35mm(4) 建立平面模型(5)划分网格利用mapped网格划分工具划分网格(6)施加载荷将四个桌脚完全固定,在桌面中央300mmX150mm的区域内施加向下的2.5 Mpa压力三、分析求解(1)变形量(2)位移云图(3)应力云图四、结果分析根据位移云图可知,蓝色地方的变形量最大,最大变形量为:10.048mm根据应力云图可知,红色地方所受的应力最大,最大应力为:191.73Mpa五、结论由于桌子垂直方向最大变形量为10.048mm,而材料最大许用变形量为7。
5mm 即SMX=10.048mm>[SMX=7。
5mm]故:此设计不满足要求,应该重新选择材料。