桌面受力及变形分析

1、基于 ANSYS 10.01=对桌面的受力及变形分析姓名：刘吉龙班级：机制0803班 学号：200802070516对桌面的受力及变形分析摘要：本研究分析在ANSYS10.0平台上，采用有限元法对桌面 进行强度与变形分析、验证桌面设计的合理性。一、问题描述桌面长1500mm，宽800mm，厚50mm，桌脚长650mm,为空心 圆管，外径70mm，内径60mm，桌面中央300mmX150mm的区域内 承受2.5 Mpa的压力，四个桌脚完全固定，假设所有材料为铝合金， 弹性模量E=7.071X104 Mpa，泊松比u=0.3。试用Shell63单元模拟 桌面、Beam188单元模拟桌脚，分析此桌子

2、的变形及受力情况是否满 足设计要求。二、建立有限元模型：定义单元类型：定义桌面为Shell （壳单元）63号单元类型，桌 腿定义为Beam （梁单元）188号单元类型。材料的属性为：弹性模 量 E=7.071e4 （Mpa）,泊松比 0.3。三、有限元模型图：建立有限元模型时，先建立桌面的模型，通过preprofessor一copy 一keypoints做出桌腿相应的固定位置，连接相应的点成线，再通过 preprofessor一section一beam做出桌腿的模型，整个模型建立好之后 即可对其划分网格，这时要分别对桌面和桌腿划分。对桌面进行划分 时，由于桌面的受力特点，在桌面的中央建立一个3

3、00*150的区域， 在使用布尔运算将整个桌面divide成5部分，使用mapped-quad模式 划分。再对桌腿进行划分网格，网格划分后的模型为：四、加载并求解：根据桌面和桌腿的实际受力情况及分析要求，我们在已于桌面中 间位置建立的矩形区域施加2.5Mpa的均布压力，在桌腿的端点处进 行六个自由度的固定。加载之后进行求解。位移变形图为：N0DA1 SJLUEICtTANWAY 8 2011应力云图为:五、结果分析及结论：从位移云图和应力云图中可知，在红色的部分处产生最大位移或 者最大应力，而在蓝色的部分处产生最小应力。从云图中可以读出： 连杆所受到的：最大位移为：10.048mm最大应力为：

4、191.73Mpa最小应力为：0.6009 Mpa分析可知，最大位移为10.048mm，大于设计要求的最大变形量 7.5mm，因此知设计不合理。现提出一些修改方法，如：可将桌面厚度适当增加，以减小变形 量，或者将桌腿的位置适当调整，调整到靠近桌面中心的位置，或者 更改桌面的材料，改用硬度相对较大的材料等等现就更改桌面厚度在加以示例分析，如将桌面厚度增加到75mm 后，其位移变形图如下：位移云图如下:应力云图如下:重新以相同的条件分析后，我们得到:最大位移为：3.683mm最大应力为：101.926Mpa最小应力为：1.326Mpa由于划分网格的粗细程度不同，故相应加载面上的节点数目不 同，因此求解之后的结果有一定的误差。为了使分析结果尽量符合实 际情况，应在能力范围内尽可能将网格划分较细，将误差减小到允许 范围之内。分析可