有限元分析报告样本
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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》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“0.3”,完成材料模型的定义。
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。
法兰盘有限元分析报告姓名:学号:学院:机械学院法兰盘有限元分析报告一,总述本报告依托于。
,针对一个法兰盘,运用Hypermesh9.0进行有限元分析前处理,并用软件自带的RADIOSS求解器进行求解分析确定法兰盘的设计尺寸。
二,研究背景某自卸车转向节设计:转向节的结构形式如下图所示:本报告针对的是上图标号为10转向节的法兰盘进行设计。
充分考虑到自卸车的工况,进行力学分析,得出此法兰盘的应力分布情况,进而确定此法兰盘的结构及尺寸(主要是法兰的厚度设计)。
具体做法是:首先通过UG建模,然后导入Hypermesh9.0进行画网格,并用RADIOSS 进行求解应力分布,获取完全满足材料的屈服极限及疲劳强度的结构。
最终结构及设计尺寸如下模型所示,分析证明这种结构完全满足了自卸车转向节的力学性能且材料经济性。
三,模型的建立1,UG建模法兰盘的厚度是本报告最主要的设计尺寸。
根据经验和同型号其他车型的设计尺寸,初取法兰盘厚度为30mm,在UG中建模如下图所示。
2,画网格将上述UG模型导入到Hypermesh9.0中进行有限元分析前处理,选用五面体和六面体实体网格,画网格后如下图所示3,设置材料参数定义材料属性:弹性模量E=2.1×105 Mpa,泊松比μ=0.3,设置对话框如下图所示4,施加载荷与约束根据法兰盘的受力情况:受到周向力矩,将其装化成沿周向的切向力,故在8个安装孔中心处施加8个大小相等的周向力153KN;在安装面φ400mm上被压紧,没有位移,故在φ400mm上添加约束。
加载后如下图所示:三,计算结果使用RADIOSS求解器求解法兰盘的应力与应变云图如下图所示:应变云图应力云图附,计算结果运行时间四,计算结果分析根据计算结果对比厚度为30mm ,25mm ,20mm 三种情况的应力与应变分布情况,综合考虑力学性能和经济性,选择厚度尺寸为25mm 。
根据上表可知,厚度为25mm 时,最大变形量为0.05mm ,最大应力为98.47MPa 。
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。
.轧机机架有限元分析1.问题描述(问题)(采用的计算方法)2 模型的建立及网格划分(几何模型图)根据结构及载荷对称性,取机架四分之一作为分析模型,模型中窗口内圆角半径分别为225mm(方案1)和180mm(方案2),圆弧导圆为R40mm, 圆滑过渡,压下螺母孔台阶处导圆为R30mm,详见下列各模型。
说明网格划分情况,采用的方法,单元类型,单元大小,个数等。
3 边界条件及载荷材料属性。
模型见图2,载荷作用在机架上横梁压下螺孔台阶处和下横梁窗口内表面上,图3、图4为压下螺孔台阶和窗口内角过渡圆弧单元划分,为15000KN压力的1/4,边界条件见图5,在机架四分之一对称面上建立对称约束,这里只给出方案1边界载荷图,方案2略。
文档Word.轧机有限元模型2 图图3 压下螺孔单元划分机架窗口内圆角单元划分图4文档Word.图5 边界载荷4 有限元结果分析方案1中机架受载荷作用时,其铅垂方向变形趋势如图6,最大Y向位移值为0.984mm;其水平方向变形趋势如图7,单侧立柱最大X向位移值为0.397mm。
图6 方案1机架铅垂方向变形文档Word.图7 方案1机架水平方向变形机架铅垂方向变形28 方案图方案2机架受力时,铅垂方向最大位移为0.985mm,详见图8, 水平方向单侧立柱最大位移为0.394mm,详见图9。
机架水平方向变形29 图方案图10、图11为方案1机架压下螺丝孔处应力分布图,最大等效应力为122MPa,详见图12;最大主应力为133MPa,详见图13。
文档Word.压下螺丝孔等效应力分布方案1 图10压下螺丝孔主应力分布11 方案1图图12 压下螺丝孔最大等效应力(局部)文档Word.压下螺丝孔最大主应力(局部)图13图14、图15为机架过渡圆角处应力分布图,最大等效应力为40.7MPa,最大主应力为43.4MPa。
图14 下部过渡圆角最大等效应力文档Word.图15 下部过渡圆角最大主应力图16、图17为方案2机架压下螺栓孔处应力分布图,最大等效应力为122MPa,最大主应力为134MPa。
注意:本文件内容只是一个简短的分析报告样板,其内相关的分析条件、设置和结果不一定是正确的,您还是要按本书正文所教的自行来做。
一、范例名: (Gas Valve气压阀)1 设计要求:(1)输入转速1500rpm。
(2)额定输出压力5Mpa,最大压力10Mpa。
2 分析零件该气压泵装置中,推杆活塞、凸轮轴和箱体三个零件是主要的受力零件,因此对这三个零件进行结构分析。
3 分析目的(1)验证零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。
(2)分析凸轮轴零件和推杆活塞零件的模态,在工作过程中避开共振频率。
(3)计算凸轮轴零件的工作寿命。
4 分析结果1.。
推杆活塞零件材料:普通碳钢。
在模型上直接测量得活塞推杆的受力面积S为:162mm2,由F=PS计算得该零件端面的力F为:1620N。
所得结果包括:1 静力计算:(1)应力。
如图1-1所示,由应力云图可知,最大应力为21Mpa,静强度设计符合要求。
(2)位移。
如图1-2所示,零件变形导致的最大静位移为2.2e-6m。
(3)应变。
如图1-3所示,应变云图与应力云图的对应的,二者之间存在一转换关系。
图1-1 应力云图图1-2 位移云图图1-3 应变云图图1-4 模态分析2 模态分析:图1-4的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下,其前三阶的模态的频率远远大于输入转速的频率,因此在启动及工作过程中,该零件不会发生共振情况。
模态验证符合设计要求。
2。
凸轮轴零件材料:45钢,屈服强度355MPa。
根据活塞推杆的受力情况,换算至该零件上的扭矩约为10.5N·m。
1 静力分析:如图1-5所示为“凸轮轴”零件的应力云图,零件上的最大应力为212Mpa,平均应力约为120MPa,零件的安全系数约为1.7,符合设计要求。
图1-5 应力云图图1-6 模态分析2 模态分析图1-6的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下的模态参数,“模式1”的结果为其自由度内的模态,不作为校核参考。
西安市新城区某公司科研办公楼结构设计有限元分析报告撰写人:王平班级:工程力学1203学号:*************: ***2016年6月15日目录1 工程概况 (2)2 分析依据 (3)3 荷载与计算工况 (4)3.1荷载简化及荷载组合 (4)3.2 边界条件 (4)3.3 工况 (5)4 有限元模型 (5)4。
1 基本假定 (5)4.2 力学模型 (6)4.3 主要物理参数取值 (6)4。
4单元选取 (7)4.5分网与有限元模型 (8)5 静力分析 (9)5.1模态结果 (9)5.2静力分析结果 (12)5。
3 强度校核 (15)6基于ANSYS、PKPM、手算的误差分析 (17)6。
1计算原理的不同 (17)6。
2 研究对象的复杂性 (18)1 工程概况工程名称:西安市新城区某公司科研办公楼;建筑所在地:西安市;建设规模:总建筑面积约4700m2,主体结构6层,无地下室。
结构总高度22。
5m,底层结构高度4。
5m,其余层结构高度为3。
6m,几何模型图如图1所示;抗震设防烈度:抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值0。
2g,第一组.场地类别为Ⅱ类,特征周期为0.35s。
周期折减系数为0.75.建筑设计使用年限:50年。
结构重要性等级:二级。
图1 框架几何模型图2 分析依据框架结构是由梁、板、柱以刚接相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁、板、柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖直荷载。
本设计报告采用ANSYS有限元软件分析。
根据框架结构体系特点,本结构分析主要依据以下国家规范:[1]国家标准:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)。
北京:中国建筑工业出版社.2012;[2]国家标准:《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010).北京:中国建筑工业出版社。
2010;[3]国家标准:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。
北京:中国建筑工业出版社。
2010;[4]建筑、勘察等技术文件。
《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。
)
-1000N方向的Y P1,中间施加一个一个平面刚架右端固定,在左端施加一个y方向的-3000N的力,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。
P2的力
m2A=0.0072横截面积:H=0.42m横截高度:xI=0.0021028m4惯性矩:m2E=2.06x10弹性模量:/n/u=0.3泊松比:
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。
)
P=100kn/m
M2
(此图仅为例题).15M
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)
分析平面刚架ANSYS用设定分析模块1.对话框,如图示,在对话Filtering”for GUI选择菜单路径:MainMenu—preference弹出“PRreferences按钮,完成选择。
单击[OK]框中选取:Structural”,
选择单元类型并定义单元的实常数.2新建单元类型并定)(1
IZZ0072”在中输入“0。
AREA定义单元的实常数在”RealConstants for BEAM3”对话框的)(2[OK]个常数不定义。
单击”。
其他的3HEIGHT0。
0002108”,在中输入“0.42中输入“按钮,完成选择
定义材料属性.3中,依次双击”MaterialBehavier”对话框的Available”Models”Define在MaterialModel如图Isotropic”→Elastic→Linear→Structural“
完成材料模型的定义。
0.3”,PRXY框中输入“EX中输入“2.06e11”,在在如下图的对话框
建立平面刚架节点和单元4
)生成节点(1选择菜单路,生成节点于目前坐标系统命令,单击以后弹出如图对话框,,然后单击0,0,XYZ1“接着依序输入第一点的坐标值”Node在对话框的2number中输入“按钮继续生成第二
点,如图[APPLY]
,然后单,0062接着在对话框的Nodenumber中输入““接着依序输入第一点XYZ的坐标值”,按钮继续生成第三点,如图[APPLY]击
,然后单0,2,XYZ的坐标值”03接着在对话框的Node number中输入““接着依序输入第一点按钮继续生成第四点,如图[APPLY]击
,然后单0,2,中输入“4“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”4接着在对话框的Nodenumber
按钮继续生成第五点,如图[APPLY]击
,然后单,0285接着在对话框的Nodenumber中输入““接着依序输入第一点XYZ的坐标值”,按钮,完成第五点的生成,系统显示生成的五个点的位置,如图[OK]击
校验所输入的节点坐标的正确与否,可以选择菜单路径:弹出如图所示一个文本窗口,如图,列出了所有的节点及其坐标。
生成单元3)(再节点创建完之后,就可以在节点之间创建单元啦选择菜单路径单击以后将弹出一个拾取菜单,如图所示。
】,然后单击【Apply和3和2,然后单击【Apply】按钮,拾取节点1在图形窗口中依次拾取节点1】按钮,拾取Apply4,然后单击【2和】按钮,拾取节点按钮,拾取节点1和4,然后单击【Apply和】按钮,拾取节点4Apply4和3】按钮,拾取节点,然后单击【节点2和5Apply,然后单击【】按钮,完成单元的生成,完成单元如图所示OK,然后单击【5
施加约束和载荷5.)施加约束)(1,单击5选择菜单路径:施加位移在节点上命令,在弹出拾取对话框后,在图形窗口中拾取节点
】ApplyDOF”,窗口中选择”ALL然后单击【【OK】按钮。
接着会弹出如图所示的对话框,在Lab2施加约束的工作。
5按钮完成节点】按OK UY即可,单击【在用拾取对话框拾取节点2,然后单击【OK】按钮,在对话框中选择钮完成施加约束的工作。
如图所示)施加载荷(2】按钮弹出如图所示对OK3,单击【选择菜单路径弹出图元拾取对话框。
拾取图形窗口中的节点】按钮,Apply然后单击
【-3000Force/moment value中输入Vlab话框,在中选择FY,在ALUE
如图示。
Force/moment V ALUE中选择lab FY,在,在,然后单击对话框中【接着拾取节点4OK】按钮,】按钮,如图示。
然后单击【Okvalue中输入-1000完成施加的载荷工作,系统将会在图形窗口中显示
施加后的图形。
进行分析6..按钮进行求解OK选择菜单路径,分析目前的负载步骤命令,将弹出状态窗口和求解窗口,单击
显示变形图7.】按Ok”,变形与未变形图,单击选择菜单路径,弹出如图所示的对话框,选中“Def+undeformed
【
钮。
图形窗口中,此时系统将会在图形窗口中显示平面刚架未受集中力与受集中力后的变形。
列表节点解8.】按钮完成设置,结果如图示。
Ok选择菜单路径,接着在对话框中选择所有的位移解,然后单击
【。
四、计算结果及结果分析
(要求:此处包括位移分析、应力分析、支反力分析等,应附上相应截图及数据,此外还应对正确
性进行分析评判。
)
显示变形图7.】按OkDef+undeformed”,变形与未变形图,单击【选择菜单路径,弹出如图所示的对话框,选中
“
钮。
.
图形窗口中,此时系统将会在图形窗口中显示平面刚架未受集中力与受集中力后的变形。
列表节点解8.】按钮完成设置,结果如图示。
Ok选择菜单路径,接着在对话框中选择所有的位移解,然后单击【
计算结果及分析:
以二维模型底边为中心坐标为()当刚体平移至(,)坐标时00.0-10001所计算结果如下图所示,应力小于,400MpaMises
以二维模型底边为中心坐标为()当刚体平移至(,)坐标时00.0 -18002
所计算结果如下图所示,应力大于400MpaMises
以二维模型底边为中心坐标为()当刚体平移至(,)坐标时030.0-1500所计算结果如下图所示,应力接近于Mises400Mpa
应力不超过Mises)时,可使综上图结果显示当刚体所在坐标大于(-15000,400MPa
下图为作业模块中作业管理器监控结果:4
分析:从上面应力云图,可看出刚体越往悬臂梁根部移动应mises 力越大,当刚体移动到坐标为()时接近实验所设置条件-1500,0
应力为所以选取附加支座位置的点应该大于坐标(-Mises400Mpa 。
,)01500
结论7:
本文借助有限元分析软件ABAQUS,构建了悬臂梁的离散有限元模型,进
行了模态以及稳态动力响应的分析,得到了系统稳态动力响应的应力与位移结果和各阶振型图,为在设计阶段发现和解决问题提供了参考数据。
(以上模版文字均为样本,无任何相关性。
)
12.。