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文档简介
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=30m,裂缝大小为10mmx4
2、00mm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。五、 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)。六、 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)七、 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
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