弹性力学有限元分析实验报告

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1、山东理工大学综合、设计性实验报告纸共3页第1页姓名学号学院专业班级成绩实验项目编码：Ansys软件指导教师实验目的1.用四边形单元分析x=0截面上σx应力的分布规律和最大值，计算孔边应力集中系数，并与理论解对比。2.利用对称性条件，取板的四分之一进行有限元建模。实验仪器（编号）材料、工具、教具Ansys软件实验内容及步骤：1、定义文件名，：xiti2。2建模，建立边长为0.5m的正方形，建立半径为0.1m的圆建立半径为0.1m的圆3选用单元类型，采用solid42平面单元。4设定材料属性，设定材料参数是，5离散几何模型，设置Size：Elemen

2、tedgelength为0.02，选择其中的Quad和Free，点击Mesh划分单元。6施加位移约束X轴上的线施加Y方向上的位移约束，对于Y轴上的线施加X方向上的位移约束7施加压强选择正方形右边的直线，设定压强的大小是8查看最后的有限元模型9提交计算10查看位移11查看X向应力在y轴上各点X向的应力（下图），其中横坐标是y向坐标（以圆弧最高点为坐标原点）12细分网格为了使结果更加准确，可以在关键区域细分网格，而在其他区域则可以用较大的网格。13保存文件退出Ansys实验报告内容分析：1、应力多集中在圆孔附近，靠上端受拉，右下端受压，其他部分应力分

3、布均匀，位移突变是导致应力突变的主要原因，应力集中处是最危险处。同时圆孔处应力最大，而后随着坐标增加应力急剧下降，到达边界时应力小到可以忽略。2、x=0截面上孔边细分前应力为80MPa，误差为7.72%，细分之后应力为83.98MPa，应力集中系数为11.9%，偏大。误差来源：σx逐渐偏离理论值，导致这一结果的原因可能是所加载荷过大，同时由于圆孔附近过度细化产生了畸变，有限元采用位移插值方法存在理论误差。实验小结和体会：采用细化网格的方法使结果更加准确，这也是有限元中提高单元求解精度的重要方法。