板中孔应力集中ansys有限元分析

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1、一、自选题目如图所示为承受双向拉伸的板件，其中心位置有一个小圆孔，其尺寸（mm）如图所示。其中（弹性模量E=2Gpa,泊松比v=0.3,右端拉伸载荷q=20N/mm,平板的厚度t=20mm）。q图1-1平面应力支架简化模型二、题目分析此题为平面应力问题，板件中间圆孔应力集中较大，为了保证求解精度，划分网格时，应该采用8节点四边形单元；使用ansys分析问题时，输入的实常数单位要进行统一，此题统一单位为毫米单位，E=200000N/mm2。三、操作步骤3.1定义工作文件和工作标题3.1.1定义工作文件名执行UtilityMenu-File→Chang

2、eJobname→20128195,单击OK按钮。3.1.2定义工作标题执行UtilityMenu-File→ChangeTile→hebingbing20128195，单击OK按钮。3.1.3更改当前工作目录执行UtilityMenu-File→Changetheworkingdirectory→E/STUDY/ANSYS/dazuoye。3.2定义单元类型、实常数和材料属性3.2.1设置计算类型执行MainMenu→Preferences→selectStructural→OK。3.2.2选择单元类型执行MainMenu→Preprocesso

3、r→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolid→Quad8node82→OK。Options→selectK3→Planestrsw/thk→OK→Close，如图3-1所示。图3-13.2.3定义实常数执行MainMenu→Preprocessor→RealConstants→Add/Edit/Delete→Add→OK→输入板厚20→OK→Close。3.2.4设置材料属性执行MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→L

4、inear→Elastic→Isotropic→输入实常数（在EX框中输入200000，在PRXY框中输入0.3）→OK，如图3-2所示。图3-23.3创建几何模型3.3.1生成矩形平面执行MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→ByDimensions→输入尺寸→OK，如图3-3所示。图3-33.3.2生成圆形执行MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→SolidCircle→输入圆点坐标及半径→OK。3.3.3布尔运

5、算得到几何模型执行MainMenu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Area→选择矩形面→OK→选择圆形→OK，得到如图3-4所示几何模型。图3-43.4生成有限元网格执行Preprocessor→Meshing→MeshTool→MeshAreas→Tet→Free→Mesh→拾取几何模型→OK,得到如图3-5所示的模型。图3-5初次划分网格后的单元由于板中间有孔存在，应力集中严重，所以应该将孔的边缘网格细化，执行Preprocessor→Meshing→MeshTool→MeshA

6、reas→Refine→选中孔周围的网格（如图3-6）→OK→将划分网格精度定位2→OK,得到如图3-7所示。图3-6孔周围要细化的单元图3-7细化后的单元3.5加载并求解3.5.1施加约束条件执行MainMenu→Solution→Defineloads→Apply→Structural→Displacement→OnLines，弹出一个拾取框，拾取左边缘线，单击OK按钮，弹出如图3-8所示的对话框，选择“ALLDOF”选项，单击OK按钮。图3-83.5.2施加载荷板右侧边缘上有一个背离平板的20N/mm的均布线载荷，则均布压力＝线载荷除以板厚2

7、0mm＝1N/mm2。对模型右侧边施加-1的均布表面压力。执行MainMenu→Solution→Apply→Structural→Pressure→OnLines，弹出一个拾取框，拾取右边缘线，单击OK按钮，弹出对话框，如图所示输入数据-1，单击OK按钮，如图3-9所示。生成结构如图3-10。图3-9图3-103.5.3求解执行MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS，弹出一个提示框。浏览后执行file-close，单击OK按钮开始求解运算。出现一个【Solutionisdone】对话框是单击close按钮完成求解运算。

8、3.6显示结果3.6.1显示变形结果执行MainMenu→GeneralPosproc→PlotResults→Defor