有限元实验报告格式(程洪)

《现代设计方法》有限元实验报告班级：XX机设（X）班姓名：XXX 学号：XXXXXXXXXX 实验地点：A1楼机房实验时间：XXXX.XX.XX 教师：XXX实验题目:中心开孔悬臂梁有限元分析1、实验目的：（1）了解有限元分析阶段（建立有限元模型，完成单元网格划分，采集处理分析结果）（2）掌握如何运用有限元分析解决实际问题2、问题描述：某一悬臂梁长800宽200厚20在其几何中心处开有直径D=100通孔，试有有限元法求解其位移，应力。

3、实验步骤：（1）建立有限元模型①打开我的电脑C盘→el文件夹→BIN文件夹→ELCUT.exe运行程序②选择File→选择New→命名236.pbm③选择Edit→选择默认平面应力问题→236.pbm④按键盘上的Esc键→选择Edit→选择Geometry→选择Model→选择Add Vertex→回车→用键盘上Tab键切换设X=200，Y=500，继续设点（200，500），（400，500），（900，500），（1000，500）（600，450），（600，350），（200，300），（1000，300），⑤按键盘上的Esc键→选择Add Edge→选择Arc angle→填0→建立悬臂梁的四条边平面图⑥按键盘上的Esc键→选择Add Edge→选择Arc angle→填180→建立悬臂梁中心的开孔平面图（2）完成单元网格划分①选择Edit→选择Mesh→选择Set Spacing→用定在界面上的光标选定所建模型的最左端左上角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=30→同样用定在界面上的光标选定所建模型的最左端左下角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=30→光标选定圆的最上点和最下点（孔周边应力大）→设置Spacing=25→光标选定所建模型的最右端右上角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=40→光标选定所建模型的最右端右下角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=50（受弯矩和应力）②按键盘上的Esc键→选择Build All→显示网格的划分③按键盘上的Esc键→选择Remove Mesh→光标选定悬臂梁中心的开孔（删掉多余的网格划分）④按键盘上的Esc键（两次）→选择Label Blocks→回车→命名为B1→回车⑤按键盘上的Esc键→选择Label Edges→光标选定悬臂梁平面图的位于左边的那条边→命名为e1→回车⑥按键盘上的Esc键→选择Label Edges→光标选定悬臂梁平面图位于上边均布载荷的那段→命名为e1→回车⑦按键盘上的Esc键→选择Label Vertices→光标选定悬臂梁平面图右上角点→命名为V1→回车⑧按键盘上的Esc键→选择Find Label（查看命名是否齐全）⑨按键盘上的Esc键（两次）→选择Save→选择yes(3)采集处理分析结果A:①选择Edit→选择Data→选择OK→选定Label B1→设置相应参数Ex=2.06e11,Ey=2.06e11,Ez=2.06e11→回车②按键盘上的Esc键→选定Label e1→用键盘上Tab键切换，按键盘上空格键设置相关参数。

有限元实验报告一、实验目的本实验旨在通过有限元方法对一个复杂的工程问题进行数值模拟和分析，从而验证理论模型的正确性，优化设计方案，提高设计效率。

二、实验原理有限元方法是一种广泛应用于工程领域中的数值分析方法。

它通过将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合，从而将复杂的偏微分方程转化为一系列线性方程组进行求解。

本实验将采用有限元方法对一个具体的工程问题进行数值模拟和分析。

三、实验步骤1、问题建模：首先对实际问题进行抽象和简化，建立合适的数学模型。

本实验将以一个简化的桥梁结构为例，分析其在承受载荷下的应力分布和变形情况。

2、划分网格：将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合。

本实验将采用三维四面体单元对桥梁结构进行划分，以获得更精确的数值解。

3、施加载荷：根据实际工况，对模型施加相应的载荷，包括重力、风载、地震等。

本实验将模拟桥梁在车辆载荷作用下的应力分布和变形情况。

4、求解方程：利用有限元方法，将偏微分方程转化为线性方程组进行求解。

本实验将采用商业软件ANSYS进行有限元分析。

5、结果后处理：对求解结果进行可视化处理和分析。

本实验将采用ANSYS的图形界面展示应力分布和变形情况，并进行相应的数据处理和分析。

四、实验结果及分析1、应力分布：通过有限元分析，我们得到了桥梁在不同工况下的应力分布情况。

如图1所示，桥梁的最大应力出现在支撑部位，这与理论模型预测的结果相符。

同时，通过对比不同工况下的应力分布情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大应力值逐渐增大。

2、变形情况：有限元分析还给出了桥梁在不同工况下的变形情况。

如图2所示，桥梁的最大变形发生在桥面中央部位。

与理论模型相比，有限元分析的结果更为精确，因为在实际工程中，结构的应力分布和变形情况往往受到多种因素的影响，如材料属性、边界条件等。

通过对比不同工况下的变形情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大变形量逐渐增大。

3、结果分析：通过有限元分析，我们验证了理论模型的正确性，得到了更精确的应力分布和变形情况。

《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)
有限元分析实验报告是一种以有限元分析为基础的工程设计和实验报告，通常包含物理模型、材料属性、建模及计算过程、结果分析和解释等内容。

1. 引言：本章旨在介绍该实验项目的背景，研究目标，和实验方法。

2. 目的：介绍该实验的目的，研究对象，实验原理，以及实验要求。

3. 材料/模型：介绍使用的实验材料，模型及其属性，如材料弹性模量，材料粘度系数等。

4. 有限元分析：介绍有限元分析的步骤，如几何建模，单元类型选择，加载类型，材料行为等。

5. 结果分析：对实验结果进行分析，从而得出实验所需要的结果。

6. 结论：对实验结果进行总结，并根据实验结果提出合理的结论或建议。

有限元实验报告
本次实验使用有限元解决线弹簧振幅特性的求解问题，以验证有限元的有效性。

本实
验采用ANSYS有限元软件作为工具，定义和处理线弹簧的模型，以完成特性曲线分析。

首先定义结构模型，将原有设计求解空间外及节点分布清晰地呈现，然后给出线弹簧
的模型定义。

设置一个约束外边界，定义在节点处的力，即离散的位移，并选择材料性质。

定义执行方式及求解参数，完成对结构模型的定义。

随后根据定义的结构模型，通过分析解线性动力学问题，求解线弹簧振幅特性的曲线。

比较有限元解出曲线与理论值的一致性，并从有限元方式的曲线分析结构响应及耐久性问题。

本次实验中，得出了线弹簧振幅特性曲线，其与理论分析值较为接近，证明有限元确
实可以较好地解决本实验所涉及的线弹簧模型分析、求解等问题。

有限元在线性振动分析
等领域具有着良好的解决能力，也可以比较方便地求解结构性能分析以及耐久性设计问题，从而较好地加强结构的可靠性。

有限单元法实验报告班级：姓名：学号：实验一有限元软件的基本使用一、实验目的✧初步掌握有限元软件的基本使用方法✧了解软件进行结构分析的基本功能✧了解用户界面✧掌握基本操作二、实验设备的基本配置✧实验采用有限元分析软件ANSYS/ED版本✧微机安装Windows 98, Windows NT4.0以上的操作系统。

至少需要200兆硬盘，16MB内存。

17”以上显示器，显示分辨率为1024X768。

三、实验步骤启动ANSYS程序单击“开始”按钮，选择“程序”，选择ANSYS/ED6.X单击“Interactive”进入ANSYS交互式操作程序，出现初始窗口如图。

选择ANSYS产品。

选择ANSYS的工作目录，ANSYS所有生成的文件都写入此目录下。

选择图形显示方式,如配置3D显卡，则选择3D。

设定初始工作文件名，缺省为上次运行的文件名，第一次为file。

设定ANSYS工作空间及数据库大小。

选择Run 运行ANSYS。

1、ANSYS用户界面ANSYS软件提供友好的交互式的图形用户界面（GUI），通过GUI可以方便访问程序的各种功能、命令、联机文档和参考资料，并可以一步一步的完成整个分析，使ANSYS易学易用。

ANSYS提供四种方法输入命令✧菜单✧对话框✧工具杆✧直接输入命令ANSYS有7个菜单窗口，如图，功能如表2、ANSYS基本操作ANSYS通过一些基本操作和选择具有不同功能的处理器模块来完成一个分析任务。

ANSYS主菜单提供了完成一个工程分析所必须的处理器模块，它包括一个前处理器、一个求解器、两个后处理器和其他辅助处理器等。

ANSYS 常用的处理器及其功能、操作命令如表。

ANSYS使用统一的集中式数据库存储所有的模型数据和结果，模型数据包括实体模型、有限元模型、材料特性等通过前处理器写入数据库，载荷和求解结果通过求解器写入数据库，后处理结果通过后处理器写入数据库，数据一写入数据库，可以被其他的处理器调用。

有限元实验报告学院：机械科学与工程学院专业：机械工程及自动化班级：411207班姓名：石承钢学号：41120704目录实验1：杆系结构有限元静力学分析----------------------3 实验4：平面结构有限元静力学分析---------------------7 实验6：空间结构有限元静力学分析--------------------10 作业1：杆系结构有限元分析---------------------------14 作业2：平面问题有限元分析---------------------------20 作业3：空间问题有限元分析----------------------------25 附加作业：工字梁的应力分析----------------------------30实验1：杆系结构有限元静力学分析——订书针1.问题描述：上图所示为订书钉，尺寸见图中标注。

材料弹性模量为E=2.1×105MPa，泊松比为0.3，横截面积尺寸为宽B=0.64mm，高H=0.402mm。

当订书钉被压入纸张时，约需要120N 的载荷，载荷均匀分布在订书钉上部。

就以下两种情况进行有限元分析：(1). 钉入时A、B 为铰支；(2) .钉入时A、B 为固支。

2.建模过程：2-1.选择单元类型：单元类型选择为Beam188.2-2.定义单元截面：2-3.定义材料属性：弹性模量E=210E3,泊松比为0.3.2-4建模并划分网格：创建关键点、利用lines建立beam单元，划分网格。

2-5.施加载荷：2-6.施加约束：3.求解及后处理：3-1.求解：3-2.后处理：各种应力、位移图：3-2-1：铰接的后处理图：3-2-2.固定的后处理图：实验4：平面结构有限元静力分析1.问题描述：这是一个简单的角支架结构静力分析，如其所示：左上角的销孔的有一约束，右下销孔有一约束。

2.建模过程:2-1.创建平面、圆弧面，并用布尔操作连接为以整体：2-1.对直角处进行倒角：2-3.创建两个孔：先创建两个圆，再利用布尔操作去除3.单元选择、材料选择、划分网格、施加约束和载荷等，得到如下图的模型：4.后处理：求解后，查看后处理图形：实验6：空间结构有限元静力学分析——轴承座1.问题描述：熟悉Ansys的建模操作过程，分析轴承座的受力。

有限元实验报告1. 实验概述本实验旨在通过有限元方法对结构进行分析，了解结构在不同载荷下的变形和应力分布情况。

有限元分析是一种将实际结构离散化为有限个单元，并通过计算单元之间的相互作用来近似求解结构的一种数值方法。

2. 实验目的•掌握有限元分析的基本原理和方法•理解结构在不同载荷下的变形和应力分布情况•学会使用有限元分析软件进行结构分析3. 实验原理有限元方法是一种数学模拟和计算机仿真技术，通过将结构划分为有限个单元，并在每个单元内计算节点的位移和应力，最终得到整个结构的位移和应力分布情况。

有限元法的基本原理如下：1.将实际结构离散化为有限个单元，如三角形、四边形等。

2.在每个单元内建立节点，并通过节点之间的连接关系构建单元网络。

3.假设单元内的位移和应力可以用插值函数表示，通过插值函数求解节点的位移和应力。

4.根据位移和应力的边界条件以及材料的力学性质，建立结构的刚度方程。

5.通过求解结构的刚度方程，得到结构的位移和应力分布情况。

4. 实验步骤步骤1：准备实验数据和结构模型根据实验要求，准备实验所需的载荷数据和结构模型，并建立有限元分析模型。

步骤2：网格划分将结构模型划分为有限个单元，并在每个单元内建立节点，构建单元网络。

步骤3：边界条件设置根据实验要求，设置结构的边界条件，如固定边界、集中力载荷等。

步骤4：材料力学性质设置根据实际材料的力学性质，设置结构的材料参数，如杨氏模量、泊松比等。

步骤5：求解结构的位移和应力分布根据结构的刚度方程和边界条件，求解结构的位移和应力分布情况。

步骤6：分析结果根据求解得到的位移和应力分布，分析结构在不同载荷下的变形和应力分布情况。

5. 实验结果根据有限元分析的结果，得到了结构在不同载荷下的位移和应力分布情况。

通过分析位移和应力分布，可以评估结构的受力情况，为结构设计提供依据。

6. 实验结论通过有限元分析，我们可以了解结构在不同载荷下的变形和应力分布情况，为结构的设计和优化提供依据。

有限元实验报告《ANSYS程序应用》上机实验报告班级：......... 年级：10级姓名：........ 学号：........... 组_______ 实验时间：2013.6.18指导教师签字：成绩：ANSYS程序应用基础一、实验目的和要求1.了解ANSYS软件的界面和基本功能，初步掌握使用ANSYS软件求解问题基本步骤；初步掌握使用ANSYS软件求解杆系结构静力学问题的方法；2. 初步掌握使用ANSYS软件求弹性力学平面问题的方法。

二、实验设备和软件台式计算机，ANSYS11.0软件。

三、实验机械系：机械工程专业：①：1.应用ANSYS程序求解杆系结构静力问题例6-1 在相距a＝10m的刚性面之间，有两根等截面杆铰接在2号点，杆件与水平面夹角为300，在铰接处有一向下的集中力F＝1000N，杆件材料的弹性模量E＝210GPa，泊松比为0.3，截面积A＝0.001m2，如图6.2所示，试利用二维杆单元LINK1确定集中力位置处的位移。

杆件变形很小，可以按小变形理论计算。

由b tan300，可得b=2.89m。

通过ANSYS求解之后可以得到以下结果：a2查看节点位移：PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE***** POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING *****LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINA TE SYSTEMNODE UX UY UZ USUM1 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 0.0000 -0.54909E-04 0.0000 0.54909E-043 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000MAXIMUM ABSOLUTE V ALUESNODE 0 2 0 2V ALUE 0.0000 -0.54909E-04 0.0000 0.54909E-04②.应用ANSYS程序求解平面应力问题6.3.1 直角支架结构问题直角支架结构问题是一个简单的单一载荷步的直角支架结构静力分析例题，图6.57中左侧的孔是被沿圆周完全固定的，一个成锥形的压力施加在下面右端孔的下半圆处大小为由50psi到150psi。