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1、有限元大作业攀枝花学院机械工程学院实验报告科目：有限元技术教师： 班级： 姓名： 学号：摘要 薄板类零件在生活中应用非常广泛，如车辆工程中的车体地板、高速车辆的顶板及墙板，发动机缸体、齿轮箱箱体，建筑结构的楼板、桥梁桥面等都属于薄板弯曲结构。本文通过运用有限元技术，结合受力模型，对薄板零件在不同节点，不同单元的情况下进行受力变形分析，如：应力，变形，应变。关键字：薄板 有限元 变形分析Sheet parts is widely applied in life, such as vehicle engineering in the bodywork floor, high speed vehic

2、le roof and wall panels, engine cylinder block and the gearbox housing, construction of floor slab and bridge deck are bending plate structure. In this paper, by using the finite element technology, combined with the mechanical model, the sheet parts in different nodes of different unit under the si

3、tuation of stress deformation analysis, such as stress, deformation and strain.Key words: sheet deformation finite element analysis图示薄板左边固定，右边受均布压力P=100Kn/m作用，板厚度为0.3cm；试采用如下方案，对其进行有限元分析，并对结果进行比较。（1） 三节点常应变单元；（2个和200个单元）（2） （3） 四节点矩形单元；（1个和50个单元）（4） （3）八节点等参单元。（1个和20个单元）一， 建模 由题可知，此薄板长和宽分别为2m和1.5m，厚

4、度仅为0.3cm，本题所研究问题为平面应力问题。经计算，平板右边受均匀载荷P=33.33MPa，而左边被固定，所以要完全约束个方向的自由度，如图2-2所示。取弹性模量E=2.111Pa，泊松比=0.3。1 设置单元类型：选择solid 四节点矩形单元选择的类型是Quad 4 node 182，因研究的问题为平面应变问题，故对Element behaviorK3设置为plane strs w/thk。2 设置实常数：厚度为0.3cm。 real constantsadd选择单元类型厚度设为0.3.3 设置泊松比和弹性模量按以上假设薄板材料为钢 Material Props Material Mo

5、dels Structural Linear Elastic Isotropic input EX:2.1e11, PRXY:0.3 OK4 生成几何模型选择面，长方体，直接生成面。Modelingcreateareasrectangleby centr&cornr 输入长方体中心左边x=0.75，y=1；输入长width=1.5，宽height=2。点ok完成模型。二 网格划分3节点 2单元划分；meshingmeshtool选择面tir三节点映射选择面生成网格。三 分析首先施加约束和力。左端全约束和右端受力Solutiondefine loadsapplystructuraldisplac

6、ementon lines点击左边，选择全约束。Solutiondefine loadsapplystructuralpressureon lines点击右边，施加力33330000.2个三角形单元的位移云图2个三角形单元的应力云图2个三角形单元的变形图3节点200单元与3节点2单元建模类似，只需改变网格划分，meshingmeshtool划分线上边和左边和分为10份，选择3节点 映射。生成网格。受力和约束与3节点2单元一样。200个三角形单元的位移云图200个三角形单元的应力云图200个三角形单元的变形图三节点结论单元数最大位移最大应力最小应力三节点常应变单元20.247E-333.628.

7、72000.246E-336.828.8对于三节点常应变单元,两种网格划分情况的最大位移,最大应力和最小应力在数值上都差别不是很大,但是应力分布却存在较大的差别。2单元的最大位移位于薄板的右边角附近。而200个单元的最大位移分布在整个右边上。最大应力两单元的位于左边的上角点处，而200单元的位于薄板左边的上下角点处。最小应力2单元的位于左下角处，而200单元的位于左边的中部。2单元网格划分的网格结构也不具有对称性，模型存在较大的误差。四节点四节点建模参照三节点，网格划分出选择4节点1单元时选择4节点直接划分出1个单元，50单元时，上边分为5份，左边分成10份 ，选择4节点映射生成网格。1个四边

8、形单元的网格划分图1个四边形单元的位移云图1个四边形单元的应力云图1个四边形单元的变形图四节点50单元50个四边形单元的网格划分图50个四边形单元的网格的位移云图50个四边形单元的网格的应力云图50个四边形单元的网格的变形图四节点分析单元数最大位移（m）最大应力（Mpa）最小应力（Mpa）四节点常应变单元10.243E-336.129.6500.244E-337.628.2结论对于四节点矩形单元,两种网格划分情况的最大位移,最大应力和最小应力在数值上差别不是很大。两种划分方式下的最大位移都位于薄板的右边。最大应力1单元的位于右边上，而50单元的位于薄板左边的上下角点处。但是最小应力1单元的位于

9、左边上，而50单元的位于左边的中部。另外，应变和应力对于1个单元的从右至左呈均匀分布，而50个单元的却不是均匀分布的。八节点八节点建模参照三节点，选择单元类型时选择Quad 8 node 183，其他一致。实常数设置板厚为0.3m材料属性1个八节点等参单元的网格划分图载荷图1个八节点等参单元的位移云图1个八节点等参单元的应力云图1个八节点等参单元的变形图八节点20单元20个八节点等参单元的网格划分图八节点20单元的网格划分八节点20单元的位移云图八节点20单元的应力云图八节点20单元的变形图八节点分析单元数最大位移（m）最大应力（Mpa）最小应力（Mpa）八节点常应变单元10.242E-335.132.7200.244E-343.727.4对于八节点矩形单元,两种网格划分情况的最大位移,最小应力在数值上差别不是很大。最大应力却有着些许的不同，这大概是对于高阶的单元更能准确的模拟上下左边角处的应力集中现象。两种划分方式下的最大位移都位于薄板的右边。最大应力1单元的位于右边上，而20单元的位于薄板左边的上下角点处。但是最小应力1单元的位于左边上，而20单元的位于左边的中部。另外，应变和应力对于1个单元的从右至左呈均匀分布，而20个单元的却不是均匀分布的。