10机电有限元分析课程论文题目
1、图示的平面桁架结构，结构尺寸如图所示。

已知各杆材料及横截
面积相同，2
100
3
295mm
A
GPa
E,
.
,。

用ANSYS分析该结构的结点位移、各杆的内力及支座反力。

（叶忠良）
四杆桁架结构
2、对图示的悬臂梁进行模态分析。

几何参数如图所示，弹性模量取206.8GPa，泊松比取0.33，密度取7830kg/m3。

（吴川）
1)选择梁单元并建模、加载。

2)选择求解分析类型：模态分析；进行模态扩展并提取前5阶模态结果。

3)生成各阶模态的响应动画文件。

1m0.10 . 1
3、图示结构，已知材料弹性常数为E=206GPa，ν=0.3。

均布载荷F=20MPa，板厚度5mm。

图中所示尺寸均为mm。

（魏秋旭）
题3图
⑴该结构分析属于哪类问题？利用ANSYS分析时应采用什么单位
制？
⑵利用ANSYS建模。

简述建模过程
⑶给出所选单元类型。

⑷划分网格（网格划分设置；单元数；节点数）
⑸加载与计算。

⑹后处理：A点的MISIS应力和位移的大小。

最大MISIS应力和最大
位移的位置和大小。

绘制结构的应力和变形云图。

⑺研究网格密度对A点的MISIS应力和位移的影响，最大MISIS应力
和最大位移的影响。

给出结论（需指出不同的网格密度所对应的
单元数和节点数），并绘制相应的应力和变形云图。

⑻A点处不同的过度圆角半径对A点处MISIS应力的影响，给出相应
的结论。

绘制结构相应的应力和变形云图。

4、带中心圆孔的方板如图所示，长宽均为L=100cm ，厚度5cm ，内孔的半径R=5cm 。

左右两侧均受均布拉力作用，受到的均布拉力为q=50MPa 。

材料的弹性模量为E=2.1×105 MPa ，屈服极限
MPa S 240，
泊松比30.。

（韦智慧）1)该结构分析属于哪类问题？利用ANSYS 分析时应采用什么单位制？利用ANSYS 建模。

简述建模过程。

2)给出所选单元类型并划分网格（说明网格划分方法与划分结果：单元数，节点数）
3)加载与计算并绘制结构的应力和变形云图。

4)试给出采用上述几何尺寸时，孔边x 方向正应力的应力集中系数。

5)分析几何尺寸L 、R 的取值对孔边x 方向正应力的应力集中系数的影响。

L
L R
q
题4图
5、受内压力的旋转厚壁圆筒，设厚壁筒长为120mm ，内径为100mm ，外径为200mm ，两端自由，承受内压p=120MPa ，并以角速度
ω=209rad/s 绕中心轴旋转。

材料弹性模量E=200GPa ，泊松比μ=0.3，密度ρ=7.8×10-9T/mm 3。

⑴绘出径向位移云图。

⑵绘出环向应力云图。

⑶绘出等效应力（von mises stress ）云图。

⑷调取变形、应力动画文件。

（吴圆圆）6、取8万吨模锻液压机的中间牌坊主框架（将承受4万吨压力）作
为计算模型。

将该中间牌坊简化为一个二维计算模型，并用
ANSYS 进行初步分析。

参数取为：（杨林）
（厚度）
，。

m .m .,.43175425221D H m R m R 取材料参数30101211.a .，P E。

这里仅考虑工作状态，即在垂直方向承受
400MN 的压力，则在上下拱梁的内表面上有均布压力Pa
p 43541048../R1R2
ω
8万吨模锻液压机主牌坊的几何及外载情况（简化为2D模型）
7、厚度mm
l1270，截面高度线性变化的悬臂梁，截
50.，长度mm
t8
面高度从d变化到3d（mm
17.,
F793
d2
76.）。

在自由端的集中力KN 弹性模量207GPa，泊松比0.3。

分别利用PLANE42和PLANE82计算中部和固定端的最大弯曲应力。

（吴礼谦）
8、如图所示，对一个书架上常用的钢支架进行结构静力分析。

假定
支架在厚度方向上无应力（即平面应力问题），选用8 节点的平面应
力单元；支架厚度为 3.125mm；材料为普通钢材，弹性模量E=200 GPa；支架左边界固定；顶面上作用一个 2.625KN/m 均布荷载。

（王旭才）
9、如图所示是一飞轮的截面图。

飞轮材料的弹性模量210GPa，泊松比0.27，密度7800kg/m3。

飞轮的角速度为62.8rad/s，飞轮边缘受到压力作用，压力p为1MPa，飞轮轴孔固定。

试对飞轮进行静力分析
并绘制飞轮在柱坐标系下径向、环向的应力和变形云图。

李，蒙
10、受内压的厚壁球–轴对称问题（张晓刚）
问题描述：一个厚壁圆球，内径 10 mm，外径 20 mm，材料弹性模量为 207000 MPa，泊松比为 0.3，承受内压 1 MPa。

求圆球中的应力分布：
为了比较，分别按照三维问题和轴对称问题进行分析。

考虑到三维实体模型的对称性，只对 1/8 球体划分网格，然后在对称面上施
加对称边界条件。

11、问题说明:为一个截面宽度为10mm的内六角扳手，在手柄的端
部施加扭转力100N，然后在相同的部位施加垂直向下的力20N，分析在这两种载荷作用下扳手的应力分布。

在问题中使用的尺寸参数如
下所示。

截面宽度为10 mm、截面形状为正六边形、手柄长度：20cm、杆长：7.5cm、倒角半径：1cm、弹性模量： 2.07×1011Pa，泊松比为0.3。

（刘永兵）
12、p127 习题6-5
13、厚壁圆筒的稳态温度场- 轴对称问题（马月财）
问题描述：一个厚壁圆筒，内径 10 mm，外径 20 mm。

材料弹性模量为207000 MPa，泊松比为0.3，导热率80 W/(m*K) 或80 t·mm/s3/K；密度 7.8E-9 t/mm3，比热 504E6 mm2/(s2·K)。

内壁温度 100，外壁温度 200。

求圆筒中的温度分布。