應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況

2017-09-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

前面幾篇文章考察了軸肩處無倒角,倒斜角,倒圓角時,有限元軟件的計(jì)算能力,這里接著考察有孔零件的有限元分析。

有孔的零件同樣存在應(yīng)力集中,那么有限元軟件在對之進(jìn)行計(jì)算時,能否得到收斂的結(jié)果呢?這是我們在分析中必須關(guān)注的另外一個問題。

算例如下,一帶孔板件,左邊固定,右邊施加1MPa的均布拉力,現(xiàn)在考察小孔處的應(yīng)力。

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys圖片1

(1)單元尺寸5mm,得到的有限元模型如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys圖片2

應(yīng)力云圖如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys圖片3

可見,在孔的周圍已經(jīng)出現(xiàn)了應(yīng)力集中。按照彈性力學(xué)理論,最大應(yīng)力應(yīng)該出現(xiàn)在孔的上下邊沿,此時因?yàn)榫W(wǎng)格很粗,最大應(yīng)力是在該孔的其它地方出現(xiàn)的。

(2)單元尺寸2mm,得到的有限元模型如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys圖片4

應(yīng)力云圖如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys結(jié)構(gòu)分析圖片5

可見,孔的上下邊沿應(yīng)力最大,為2.79MPa.

(3)單元尺寸1mm,得到的有限元模型如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys結(jié)構(gòu)分析圖片6

應(yīng)力云圖如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys結(jié)構(gòu)分析圖片7

可見,應(yīng)力上升到3.16MPa.

(4)單元尺寸1mm,孔周圍第一次局部加密,得到的有限元模型如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys結(jié)構(gòu)分析圖片8

應(yīng)力云圖如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys結(jié)構(gòu)分析圖片9

可見,應(yīng)力上升到3.37MPa.

(5)單元尺寸2mm,孔周圍第二次局部加密,得到的孔周圍有限元模型如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys結(jié)構(gòu)分析圖片10

應(yīng)力云圖如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys workbanch圖片11

可見,在遠(yuǎn)離孔處,應(yīng)力已經(jīng)均勻分布,這意味著網(wǎng)格劃分已經(jīng)大致合適。應(yīng)力上升到3.41MPa.

(6)單元尺寸2mm,孔周圍第三次局部加密,得到的有限元模型如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys workbanch圖片12

應(yīng)力云圖如下

應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況ansys workbanch圖片13

可見,應(yīng)力上升到3.42MPa.結(jié)果已經(jīng)收斂。

【評論】

  • 對于有孔的零件,通過不斷加密網(wǎng)格,有限元分析軟件可以得到收斂的結(jié)果。

  • 如果結(jié)構(gòu)中存在孔洞,在有限元分析前不要隨便簡化這些小結(jié)構(gòu),除非我們堅(jiān)信這些地方并非危險(xiǎn)處。


開放分享:優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才

相關(guān)標(biāo)簽搜索:應(yīng)力集中問題的考察-有孔零件的情況 Ansys有限元培訓(xùn) Ansys workbench培訓(xùn) ansys視頻教程 ansys workbench教程 ansys APDL經(jīng)典教程 ansys資料下載 ansys技術(shù)咨詢 ansys基礎(chǔ)知識 ansys代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Abaqus培訓(xùn) 

編輯
在線報(bào)名:
  • 客服在線請直接聯(lián)系我們的客服,您也可以通過下面的方式進(jìn)行在線報(bào)名,我們會及時給您回復(fù)電話,謝謝!
驗(yàn)證碼

全國服務(wù)熱線

1358-032-9919

廣州公司:
廣州市環(huán)市中路306號金鷹大廈3800
電話:13580329919
          135-8032-9919
培訓(xùn)QQ咨詢:點(diǎn)擊咨詢 點(diǎn)擊咨詢
項(xiàng)目QQ咨詢:點(diǎn)擊咨詢
email:kf@1cae.com