有限元法基础实验指导书(带裂缝薄板计算)11年版.doc

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1、实验指导书实验项目名称：带裂缝薄板计算实验项目性质：上机所属课程名称：有限元法基础实验计划学时：3一、实验目的使学生了解裂纹在工程构件中存在的的影响，让学生掌握分析平面应力问题和轴对称问题。二、实验内容和要求利用FEAP求解带裂纹薄板的内力和变形，要求学生学会使用FEAP有限元软件解决相关平面应力和轴对称工程问题的基本步骤。三、实验主要仪器设备和材料微机、FEAP有限元软件。四、问题描述某些构件在制造、加工、安装和使用过程当中常常会产生宏观裂纹，由于裂纹的扩展，极有可能造成重大的工程断裂事故，下面是有关这方面的例子。如图，一薄板大小为1mx1m，厚度为t

2、=30m，裂缝大小为10mmx400mm右端受均布拉力/m，弹性模量为，,不计自重，结合步骤五求位移及应力。一、实验方法、步骤及结果测试实验前自学由任课教师提供的有关FEAP有限元软件使用介绍材料（见附件）。学习命令介绍，包括结点生成命令、单元生成命令、约束命令、荷载命令（约束和荷载）等。上机实验时先输入结点、单元，指定单元类型、位移约束、材料性质，输入荷载等，对结构进行计算，输出薄板应力、位移最大值及其发生的相应位置，并计算裂纹尖端的应力集中系数（裂纹尖端应力/截面平均应力）。二、实验报告要求完成实验后撰写实验报告，要求包括对计算问题的描述、计算结果的

3、描述和分析，以及思考题的解答。（注：需输出网格图、分析结果图片到报告中；无需将所有结点应力、位移的值写入报告中）三、思考题1、计算结果表明有限元解法与材料力学解法有何不同，为什么？2、如何判断计算结果已收敛与精确解？3、观察各种计算结果，若荷载不断增大，请尝试画出裂纹的扩展路径或描述构件破坏方式。4、请尝试增加（或缩小）裂缝的长度和宽度，看看能发现什么？