分析报告下图多杆扭力梁在转矩m作用下应力和应变

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1、实用标准弹塑性力学及有限元法题目：分析下图多杆扭力梁在转矩M作用下应力和应变(载荷大小自己选择)。图7多杆扭力梁说明：本次有限元分析采用Ansys12.0版本的经典模式进行，实体建模采用Pro/e4.0进行。文档实用标准1建立三维实体模型Ansys将模型分为实体模型和有限元模型两大类。实体模型由关键点、面和体组成，用于直接描述所求问题的几何特性。是对所构建实体进行分析和改进的基础，模型建立的越精确，相应的计算结果也会越精确。本次建模采用Pro/e4.0软件进行，如下图：图1三维模型（1）图2三维模型（2）文

2、档实用标准Ansys可将SolidWorks、UG、Pro/E等三维软件建立的实体模型导入进行分析，为此，我们在SolidWorks中将做好的模型保存为*.igs格式，这里我们命名为“零件1.igs”。2建立有限元模型2.1导入实体模型选择菜单：File->Import->Para…选择“**.igs，导入实体模型，OK。2.2定义单元类型由于本次弹性体组合梁需加1个力矩，所以需用到实体单元Solid和刚性单元StructuralMass。SOLID45用于建立三维实体结构模型。该单元由八个节点定义，每个节

3、点有3个自由度：节点坐标系的x、y、z方向的平动。本单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。具有沙漏控制的凝聚积分选项。下图是本单元的示意图：图3SOLID187几何图形选择菜单：ANSYSMainMenu->Preprocessor->ElementType->Add/Edit/Delete，在弹出的单元定义对话框中选择Add，在弹出的单元类型库对话框中选择StructuralMass->3DMass21，OK。再Add。选择Solid->Brick8node45，OK。Close。由于

4、3DMass21是刚性单元，所以应当设置质量实常量为0：选择菜单：Preprocessor->RealConstants->Add/Edit/Delete->Add，选中Type1Mass21，OK，将XYZ三个方向的质量设置为0。Close。2.3定义材料属性选择材料为钢，查阅相关资料得钢的弹性模量为2.06E11，泊松比为0.3，密度为7850kg/m3。选择菜单ANSYSMainMenu->Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels，在材料属性对话框中依次双击S

5、tructural->Linear->Elastic->Isotropic，在弹出的对话框中设置EX（弹性模量）为2.06E11，PRXY（泊松比）为0.3，OK。再双击选择Densit（密度）为7850，单击OK即可。Exit。2.4网格划分1)在实体外建立刚性节点选择菜单：PlotCtrls->Numbering将Keypointnumbers选为on，OK。创建实体外一点，选择：Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->InActive文档实用标准CS，标号

6、为1000，坐标为0、0、200，OK。如下图：2)对实体和实体外点分别进行网格化选择：Preprocessor->Meshing->MeshTool->Mesh，选中实体，OK，网格划分结束如下图（可以看到局部应力集中处已自动细化处理）：选择：Preprocessor->Meshing->MeshTool->Mesh（将网格划分工具中Mesh下拉列表里选择为KeyPoints），点选1000点，OK。从下图我们可以看出，有限元划分后的点1000已经变成了1，这就是我们需要的刚性点。114484494464

7、9764975497749741481148012610309499903745488916871116115458469248838361461352131143914403131713071347131813401299576058105998596559665938597659613203193237656761153196292238133513541376453211245801417143146314531920183531801821661866194966142143459994660893

8、1355131411231465334459914345835985601759799328858871328662133426622611461276098660995661012951269129461286143611411971224125358915946592313961390141315061611216169421527621621560566071609214933151424646313161