带孔矩形板有限元建模分析
1、问题描述
一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力,如下图所示。
左边固定,右边受载荷p=20N/mm作用,求其变形情况。
带孔矩形板参数:宽:200mm,高:100mm,孔半径:20mm,厚度:20mm 。
2、有限元模型的建立
(1)定义单位:在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI”,即定义为国际单位。
(2)定义单元类型:选用8节点四边形板单元PLANE183
(3)定义实常数:厚度为20mm。
(4)材料属性:Structural | Linear | Elastic | Isotropic 弹性模量2×105 MPa,泊松比为0.3。
(5)建立几何模型
(6)网格划分,建立有限元模型
3、施加载荷和边界条件(1)施加位移边界条件
(2)施加载荷
4、求解和应力分析
变形后的几何形状和未变形的几何形状
结构的总体位移云图
结构的Mises等效应力云图
5、结论
通过以上分析,可以看出在载荷施加方向的最大位移只有1.2微米左右,变形和应力都
很小,应力分布主要集中在孔的上下轮廓处,构成应力集中。