ansys有限元分析结果与理论公式计算结果对比
1、有限元是近似求解一般连续场问题的数值方法
2、有限元法将连续的求解域离散为若干个子域,得到有限个单元,单元和单元之间用节点连接
3、直梁在外力的作用下,横截面的内力有剪力和弯矩两个.
解: (1)梁的最大弯矩
Mmaxql210?0.32???0.45KN?m
22
(2抗弯截面模量 Wz??d332???40332?6.28?103mm3
(3)梁的最大弯曲应力
?maxWz?Mmax0.45?106??71.7Mpa 36.28?10ANSYS 计算结果与分析 一、 有限元原理:
有限元的解题思路可简述为:从结构的位移出发,通过寻找位移和应变, 应变与应力,应力与内力,内力与外力的关系,建立相应的方程组,从而由已知的外力求出结构的内应力和位移。有限元分析过程由其基本代数方程组成:[K] {V}={Q},[K]为整个结构的刚变矩阵,{V}为未知位移量,{Q}为载荷向量。 这些量是不确定的,依靠所需解决的问题进行定量描述。上述结构方程是通过应用边界条件,将结构离散化成小单元,从综合平衡方程中获得。有限元是通过单元划分, 在某种程度上模拟真实结构,并由数字对结构诸方面进行描述。其描述的准确性依赖于单元细划的程度,载荷的真实性,材料力学参数的可信度,边界条件处理的正确程度。本算例采用三角形六结点来划分单元。
二、 有限元解题步骤:
有限元的解题步骤为: ①连续体的离散化;②选择单元位移函数;③建立单元刚度矩阵;④求解代数方程组,得到所有节点位移分量;⑤由节点位移求出内力或应力。
本例子中,梁的受力模型如图所示
网格划分如图
边界条件:根据受力情况,使用右手定则,判断横梁受弯曲
Mmax?0.45KN?m
时施加在X轴正方向。
计算结果及结果分析:如图示,最大弯曲应力值为
71.849Mpa。通过与手动计算比较,准确率达99.8%以上。
通过两种计算结果的对比,互相验证了计算的准确性。相
比较而言,有限元分析方法的适应性更强一些,可推广至各种静定梁和超静定梁的力学计算。