《材料成型软件应用》上机报告一

《《材料成型软件应用》上机报告一》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《材料成型软件应用》课程上机报告之一题目：中心带圆孔方板均匀受压的模拟分析报告专业：材料成型及控制工程班级：2013级1班学号：姓名：8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例一、问题描述如图所示，正方形钢板的边长为200mm，中心圆孔直径为50mm，钢板的弹性模量E=2.06e5，泊松比v=0.3，钢板厚度thick=2mm，钢板四边所受均布压应力为50N，钢板的屈服应力为235MPa。二、模拟计算过程第1步：启动ANSYS第2步：输入文件名第3步：设置优选框，滤掉无用的菜单项8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例

2、第4步:定义单元类型第5步：定义材料属性8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例第6步：建立几何模型第7步：划分单元格8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例第8步：施加载荷第9步：力学分析8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例三、模拟结果分析应力分析8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例1.圆孔附近的应力最大，最大值为101.738MPa，越远离圆孔应力越小，最小值为49.6916MPa,这是由于圆孔导致了应力集中效应。2.与钢板的屈服应力235MPa相比可知，该钢板目前处于安全工作状态。3.应力具有梯度分

3、布，可分为8个梯度，围绕着圆孔应力逐渐减小，应力越大所对于的作用面积越小。应变分析1.由图可知在圆孔附近的弹性应变最大，最大值为0.494E-03mm，小于屈服应变，因此安全，且越远离圆孔应变越小，最小值为0.241E-03mm。这也是由圆孔的应力集中效应导致的。2.应变的分布大致可以分为8个应变带除最外层也是具有最小应变值外的应变带外，其余应变带都围绕着圆孔依次由应变值大到小呈圆弧排列，带区宽度也随着应变值的减小而增大，说明应力越大所对应的作用面积越小。3.由图可知，在X轴Y中之间45º方向上变形的趋势。8上机报告之一

4、：ANSYS结构静力分析实例位移分析X方向上的位移1.X轴上方向上的位移取绝对值后可知，X方向上越靠近载荷作用点的位置位移越大，最大值为0.020219mm，靠近Y轴的区域具有最小的位移量为0mm，说明Y轴上不存在X方向上的位移。2.位移带带沿着X轴由外到内逐层递减，大致可分为8层且位移带大致分布均匀。3.圆孔此时具有复杂的位移场说明微观上不再是个圆。Y方向上的位移1.Y轴上方向上的位移取绝对值后可知，Y方向上越靠近载荷作用点的位置位移越大，最大值为0.020219mm，靠近X轴的区域具有最小的位移量为0mm,说明X轴上

5、不存在Y方向上的位移。8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例2.位移带带沿着Y轴由外到内逐层递减，大致可分为8层且位移带大致分布均匀，圆孔此时具有复杂的位移场说明微观上不再是个圆。位移的矢量和1.X轴方向上的位移和Y轴方向上的位移关于线段y=x对称。2.综合分析可知钢板的边角处位移值最大为0.026773mm具有该位移值的区域较小，最小值为0.012174mm在圆孔附近且具有该位移值的区域较大。3.位移大致可分为8层，每一层围绕着圆孔呈圆弧状并由里到外从小到大逐层分布。四、分析结论1.受应力集中效应的影响，我们知道圆

6、孔处所受的应力和应变是最大，在整个钢板中，也是最危险的，但处于最大应力应变的区域面积较小，随着远离圆孔，所受应力应变逐渐减小，因此在评估材料的力学性能时若该材料存在圆孔，裂口等应力集中点，我们应该予以优先考虑该处的性能。如果该处的应力应变都比整个材料的屈服应力和应变小，那么我们可以认为该材料在该载荷下处于安全工作状态。2.通过对位移的综合分析可知，在压载荷的作用小，圆孔处的位移较小，位移带围绕着圆孔均匀分布，，在板料的四个角处发生的位移最大，由图可知，整个板都在缩小，说明板料面积变小，厚度变大。这要求我们在设计产品时特别

7、是受载荷作用的零件时，要考虑受力后材料的变形量。3.如果在圆孔处的力学性能满足使用需要并处于安全工作状态，我们可以尽量扩大圆孔面积节省材料。五、总结通过这次运用ansys软件对带孔板料的应力分析，8上机报告之一：ANSYS结构静力分析实例1.无论是拉还是压应力，靠圆孔处的应力应变都是最大的，充分体现了应力集中效应的影响，2.应力和应变从圆孔处向外呈梯度减少具有连贯性。在载荷的作用下材料不仅发生了弹性变形而且重心也发生了改变（位移）。3.在设计材料时要考虑它的变形量的影响。8