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文档简介
1、有限元作业报告班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 日期:2014.8目录题目描述3题目分析3操作步骤4 1.定义工作文件名和工作标题4 2. 定义单元类型和材料属性4 3.导入几何模型74.生成有限元网格8 5.施加约束和载荷9结果显示10结果分析13题目描述:日常所用的凳子的简易建模与分析上板凳腿 下牙条 上牙条材料参数:弹性模量E=11GPa,泊松比v=0.33,密度=450kg/m3题目分析:凳子由四根凳腿支撑,凳腿之间有牙条连接,凳子的上表面受到向下的应力。对于板凳,其主要承受的力来自于板面所受到的压力。日常生活中,其所受到的力不是很大,而且受力接近均匀,故在ansys分析过程中
2、可以通过给予板面一定的压力来模拟人坐在上面时它所承受的力,以此来分析其所产生的应力应变,从而可以通过分析局部应力应变,来优化其结构,达到延长其使用寿命的目的,这也是本次利用ANSYS分析的缘由。对于面上的模拟力,我们以成年人50kg的重量均匀分布在凳面上,根据事先测量好的板凳参数(单位mm):上板尺寸为35025015,凳腿尺寸为4030400。由以上参数确定板面所受压强为: 取F=5500Pa操作步骤:1.定义工作文件名和工作标题1)定义工作文件名。菜单方式:执行Utility Menu-FileChange Jobname-youxianyuan,单击OK按钮。命令行方式:/FILENAM
3、E2)定义工作标题。菜单方式:执行Utility Menu-FileChange Tile-dengzi,单击OK按钮。命令行方式:/TITLE2.定义单元类型和材料属性1) 定义单元类型(1)选择Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete命令,弹出如图所示Element Types对话框。 (2) 单击Element Types对话框中的Add按钮,在弹出的如下所示Library of Element Types对话框。(3)选择左边文本框中的Solid选项,右边文本框中的8node 185选项,单击OK。(4)再次回到Element T
4、ypes对话框,单击close按钮结束,单元定义完毕。2)定义材料参数(1) 在ANSYS程序主界面,选择Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models命令,弹出如下所示Define Material Model Behavior对话框。(2) 选择对话框右侧StructuralLinearElasticIsotropic命令,并单击Isotropic选项,接着弹出如下所示Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框。(3) 在EX文本框中输入弹性模量“1.1E10”,在PRXY文
5、本框中输入泊松比“0.33”,单击OK。(4) Define Material Model Behavior对话框右侧选择StructuralDensity,弹出Density for Material Number 1对话框,在DENS中输入“450”,单击OK。(5) 回到Define Material Model Behavior对话框,直接关闭对话框,至此材料参数设置完毕。3. 导入几何模型1) 选择ANSYS,菜单FileImportPARA选择dengzi.x_tOK。2)生成实体 菜单PlotCtrolsBest Quality ImageReset to Globals。4.
6、生成有限元网格Preprocessor Meshing Mesh ToolGlobal,采用自由网格划分单元。拾取实体,单击OK按钮。5. 施加约束和载荷1) 施加约束执行Main MenuPreprocessorLoadsDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Areas。弹出一个拾取框,拾取平面如图所示,单击OK按钮,,选择“ALL DOF”,再单击OK按钮。2) 施加载荷主要是板面上的均布力,通过Main MenuPreprocessorLoadsDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Areas。,选择好上板面,输入数值5500。结果显示1.变形图:2.应力图由上图可知,最大应力为384751。3.位移图:由上图可知,最大位移为116E-04.结果分析:由以上应变图和应力图及位移图可知,当人坐姿端正时,凳子主要是正面的上牙条与凳腿连接处应力最大,变形也大,其次便是四条凳腿与上板面中心处,而对于最下方的四根下牙条而言,其受力不大,应变小,作用没有凸显出来。 综上所述,我认为,上牙条与凳腿间应力较大,故
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