abaqus有限元建模小例子

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1、实用标准文档问题一:工字梁弯曲1.1问题描述:在<<材料力学实验>>中，弯曲实验測定了工字梁弯曲应变大小及其分布，以验证弯曲正应力公式。在这里，採用ABAQUS/CAE建立试验件的有限元模型，ABAQUS/Standard模块进行分析求解，得到应力、应变分布，对比其与理论公式计算值及实验測量值的差別。弯曲实验的相关数据：材料：铝合金E=70GPa泊松比0.3实验装置结构简图如图所示：结构尺寸测量值：H=50（+/-0.5mm）h=46(+/-0.5mm)B=40（+/-0.5mm）b=2(+/-0.02mm)a=300(+/-1mm)F1=30NFmax=300N1.2ABAQUS有限元建模及

2、分析一对象:工字型截面铝合金梁梁的结构简图如图1所示，結构尺寸、载荷、約束根据1.1设定，L取1600mm，两端各伸出100mm。二用ABAQUS/CAE建立实验件的有限元模型,效果图如下：边界条件简化：左侧固定铰支座简化为下表面左参考点处的约束U1=U2=U3=0文案大全实用标准文档右侧活动铰支座简化为下表面右参考点处的约束U1=U2=UR3=0几何模型文案大全实用标准文档有限元模型三ABAQUS有限元分析結果①应力云图（Z方向正应力分量）：施加载荷前F=300N文案大全实用标准文档②应变（Z方向分量）：中间竖直平面的厚度方向应变分布图：F=100NF=200N文案大全实用标准文档F=300

3、N由上图可以看出应变沿着厚度方向呈线性比例趋势变化，与实验测得的应变值变化趋势相同。中性轴处应变均接近零值，应变与距离中性轴位移基本为正比关系。1.3分析结果:中间竖直截面上下边缘轴向应力数值对比：*10^-6MPa距中性轴距ABAQUS模拟实验测量值平均理论值1/2H-96.182*70000-97*70000-6.9165=-70000*98.807-1/2H95.789*7000092*700006.9165文案大全实用标准文档问题二：机身中段结构内力、变形分布的有限元分析模型2.1问题描述：对单块式机身中段结构进行有限元建模分析。载荷：气密载荷、结构重力、装载作用力假设机身中段为圆柱框

4、型结构，具体尺寸可以假设获得。现对结构的主要构件（如蒙皮、长桁、隔框、地板等）用有限元进行模拟，分析结构内力分布及变形基本情况。2.2机身结构组成形式及受力承力分析：桁梁式机身，中段机身结构主要由长桁、蒙皮、隔框、地板组成，长桁穿过隔框直通结构段，长桁承受机身整体弯曲的轴力，蒙皮主要承受剪力及扭矩还有小部分的轴力，隔框主要起约束及限制位移及变形的作用，机翼升力通过与加强框相连的结构连接件传递至机身，加强框还要承受各部件传来的集中载荷。机身中段为近似圆柱体，主要承受气密载荷、结构重力、装载作用力的作用。2.3机身结构几何模型及尺寸比例假设长20米半径4米按10:1建模2.4机身结构的有限元模型将

5、机身结构中段离散化为有限元分析模型，要求如实反映结构的几何形状、构造形式、材料特性、传力路线、承载方式和边界约束条件等基本要素。机身中段结构基本可以近似为圆柱框体，侧面开圆形舷窗。气密载荷作用下的蒙皮受剪力及弯曲应力，结构长桁及梁受拉伸及弯曲作用力，这里将蒙皮、隔框及腹板、地板简化为壳单元，将长桁、框缘简化为空间梁单元。1几何模型：文案大全实用标准文档2载荷及边界条件：气密载荷：内侧0.101外侧0.091简化为施加在蒙皮壳单元上的分布压强。结构重力：2.5*10^-5施加在整个中段结构上的体作用力。装载作用力：0.05MPa施加在地板上表面的均布载荷。边界条件：这里忽略机身中段受前后机身结构

6、的作用，由于在飞行状态，机身中段受由机翼传来的气动升力作用，与结构重力及装载重力平衡（气密载荷为自平衡载荷）。在这里将约束施加在机翼机身连接件处，这里简化为对框缘两侧部分区域的约束，截面区域上所有点施加六个独立约束。3有限元模型：2.4有限元分析结果总体应力及变形分布图：文案大全实用标准文档文案大全