深圳大學實驗報告
課程名稱: 有限元分析方法
實驗專案名稱: 幾何建模、網格劃分與邊界條件施加
學院: 機電與控制工程學院
專業: 機械設計製造及其自動化
指導教師: 李積彬龔峰王長勝
報告人:張三學號:2009110000 班級: 機械1班
實驗時間: 2011-10-27
實驗報告提交時間: 2011-11- 03
教務處制
1. 問題描述
有一正方形板,如圖1所示,其邊長為100mm,厚度為10mm,板中心處有一直徑為10mm的圓孔。左端固定,在孔周圍直徑20mm的區域內受到大小為1mpa均勻壓力的作用。試用patran軟體對此問題建立幾何模型、劃分網格、施加載荷/邊界條件。
圖1 板的約束及受力情況
2. 建立幾何模型
2.1 建立資料檔案
選擇選單file>new命令,輸入檔名zhangsan,單擊ok建立資料檔案,如圖2所示。
圖2 建立資料檔案
2.2 建立正方形板
單擊geomentry按鈕,建立正方形板,具體引數如圖3所示,建立的正方形板如圖4所示。
圖3 建立板的引數設定圖4 正方形板
2.3 建立圓柱體
在geomentry條件下,建立圓柱體,具體引數如圖5所示,建立好圓柱之後的幾何體如圖6所示。
圖5 建立圓柱的引數設定圖6 正方形板與圓柱
2.4 布林運算
對建立的正方形板和圓柱體進行布林減操作,具體引數如圖7所示,進行布林運算之後的幾何體如圖8所示。
圖7 布林運算的引數設定圖8 進行布林運算之後的幾何體
2.5 建立載荷施加區域
建立一直徑為20mm的圓柱體,如圖9所示,將其投影到正方形板的上表面,刪除幾何體,建立載荷施加區域之後的幾何體如圖10所示。
圖9 建立圓柱後的幾何體圖10 含載荷施加區域的幾何體
3. 網格劃分
單擊elements按鈕,採用四面體網格對板進行網格劃分,具體設定如圖11所示,劃分網格之後的模型如圖12所示。
圖11網格劃分引數設定圖12劃分網格後的模型
4. 載荷/邊界條件的施加
4.1 位移邊界條件
單擊loads/bcs按鈕,選擇creat>displacement>nodal>standard,在new set name中輸入d1,並在input data輸入框中輸入相應數值,如圖13所示。在select application region中選擇左端麵,既可以用geometry選擇麵,也可以用fem選擇左端麵的所有節點,施加位移約束的模型如圖14所示。
圖13位移約束引數設定圖14施加位移邊界後的模型
4.2 載荷的施加
單擊loads/bcs按鈕,選擇creat>pressure>element uniform,在new set name中輸入p1,在target element type中選擇2d,並在input data輸入框中輸入相應數值,如圖15所示。選擇載荷施加區域,用geometry選擇麵,施加載荷的模型如圖16所示。
圖15載荷施加引數設定圖16施加載荷後的模型
5. 實驗結論
6. 心得與體會
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