带孔平板的有限元分析.docx

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1、二、带孔平板的有限元分析1：问题描述图所示为一个有中心圆孔的薄板，薄板厚度t=0.01m，薄板弹性模量E=N/cm2,泊松比μ=0.3，p=100N/cm,ρ=2.7g/cm3此问题为平面应力问题，用有限元求解出带孔平板的应力集中问题，并与弹性力学的精确解进行比较。2：求解步骤第一步：建立工作文件名和工作标题（1）选择UtilityMenu—File—ChangeJobname命令,出现ChangeJobname对话框。在Enternewjobname输入栏中输入工作文件名plate，单击Ok按钮关闭该对话框。（2）选择UtilityMenu—Fi

2、le—ChangeTile命令，出现ChangeTile对话框，在输入栏中输入Stressanalysisinasheet，单击Ok按钮关闭该对话框。第二步：设置计算类型选择MainMenu—Preference—Structural-Ok命令.第三步：选择单元类型选择MainMenu—Preprocessor—ElementType—Add/Edit/Delete命令,出现ElementType对话框，选择Solid-Quad4node42—Ok命令,再在ElementType对话框中选择Options—K3:PlaneStrsw/thk/—Ok

3、—Close命令.第四步：定义材料参数选择MainMenu—Preprocessor—MaterialProps—MaterialModels—双击Structural—双击Linear—双击Elastic—双击Isotropic命令，出现如下对话框填写Ex：2.1e5，PRXY：0.3；选择Ok命令。第五步：定义实常数以确定平面问题的厚度选择MainMenu—Preprocessor—Realcondtants—Add/Edit/Delete—Add—Type1—Ok命令，出现以下对话框，在RealcondtantSetNo中填写1，在THK中填

4、写1，选择Ok—Close命令.第六步：创建几何模型1：生成平面方板选择MainMenu—Preprocessor—Modeling—Creating—Areas—Rectangle—By2Corners—WpX:0,WpY:0,Width:100,Height:100—Ok1：生成圆孔平面选择MainMenu—Preprocessor—Modeling—Creating—Areas—Circle—SolidCircle—WpX:50,WpY:50,Radis:5—Ok2：生成带孔方板选择MainMenu—Preprocessor—Modeling

5、—Operate—Booleana—Subtract—Areas，鼠标点击方板1—Ok，在Multi-Entities窗口点击Ok，在SubtractAreas窗口点击Ok..鼠标点击圆孔2—Ok,在Multi-Entities窗口点击Ok，在SubtractAreas窗口点击Ok.出现如下图1：第七步：网格划分选择MainMenu—Preprocessor—Meshing—MeshTool命令，在MeshTool窗口点击SizeControls下的Globle:Set—NDIV:29—Ok,在MeshTool窗口点击Mesh—Pickall—Cl

6、ose命令。出现如下图形2：图1图2第八步：模型施加约束和外载1：左边加X方向约束选择MainMenu—Solution—DefineLoads—Apply—Structural—Displacement—OnNodes命令，用鼠标选择结构左侧边上的所有节点，然后选择Ok。在Applyu,ROTonNodes窗口，按照下图填写：2：左下角节点加X和Y俩方向的约束选择MainMenu—Solution—DefineLoads—Apply—Structural—Displacement—OnNodes命令，用鼠标选择结构左下角（0，0）位置的节点，然后

7、选择Ok。在Applyu,ROTonNodes窗口，填写数据3：右边加X方向的均布载荷选择MainMenu—Solution—DefineLoads—Apply—Structural—Pressure—OnLines命令，用鼠标选择结构右侧边，然后选择Ok。在ApplyPresonlines窗口，填写数据第九步：分析计算选择MainMenu—Solution—Solve—CurrentLS—Ok—ShouldTheSolveCommandBeExcecuted?Y—Close—关闭文字窗口。第十步：结果显示选择MainMenu—GeneralPos

8、tproc—PlotResults—DeformedShape—Def+Undeformed—Ok命令，如下图4所示：图3