有限元分析材料參數(shù)篇_:有限元分析作業(yè)—、題目SiC增強鋁基復(fù)合材料被普遍應(yīng)用于航天航空及民用工業(yè)。以下圖所示為采納粉末冶金固相燒結(jié)法結(jié)合熱擠壓制備的Sic增強鋁基復(fù)合材料的顯微組織，其中Sic的彈性模量為430GPa,汩松比為0.17,鋁基體的彈性模量為67GPa,汩松比為0.33。請采納有限元方式計算具在承載二維拉伸應(yīng)力時的應(yīng)力應(yīng)變散布曲線。二、對題目所給顯微組織進行前期處置?！?、先從題目給的顯微組織當選取一塊。圖2選取的樣本材料區(qū)域二用photoshop魔棒工具選擇各塊的邊緣并保留途徑到AdobeIllustratorCS503、在AI中對文件進行描邊操作，即取得矢量化的圖像。并將文件導(dǎo)出為.dwg格式。圖3AI描邊處置4、利用AutoCAD對文件進行面域概念，具體操作為：依次單擊畫圖(D)菜單面域(N)。在命令提示下，輸入regiono選擇對象以創(chuàng)建面域。這些對象必需各自形成閉合區(qū)域，例如圓或閉合多段線。(3)按ENTER鍵。命令提示下的消息指出檢測到了多少個環(huán)和創(chuàng)建了多少個域。五、將建好的模型導(dǎo)出保留為.sat格式。三、軟件簡介Workbench是ANSYS公司提出的協(xié)同仿真環(huán)境，相關(guān)于傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版(MechanicalAPDL),workbench加倍可視化有著新穎的操作界面和操作思路，受到了用戶的好評。用戶能夠依照本企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)流程將這些拆散的技術(shù)從頭組合，并集成為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),形成既能夠充分知足自身的分析需求，又充分融入產(chǎn)品研發(fā)流程的仿真體系。Workbench那么是專門為從頭組合這些組件而設(shè)計的專用平臺。它提供了一個加載和治理API的大體框架。在此框架中，各組件(API)通過Jscript、VBscript和HTML腳本語言組織并編制適合自己的利用界面GUI1另外第三方CAE技術(shù)和用戶具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)也能夠像ANSYS的技術(shù)一樣編制成API溶入那個程序中。ANSYS軟件有如下要緊技術(shù)特點:(1)數(shù)據(jù)統(tǒng)一性強，ANSYS能夠把前后處置與分析求解結(jié)合起來，成立前后處置、分析求解及多場分析統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫從而實現(xiàn)多場及多場藕合功能，而且具有流場優(yōu)化功能的CFD軟件。(2)能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)建復(fù)雜的幾何模型，而且還具有多種求解器，依照需要的不同選擇適合的求解器。(3)ANSYS不僅能夠處置線性問題，它更具有處置壯大的非線性問題的能力，可以分析幾何、材料和狀態(tài)等非線性問題。網(wǎng)格劃分方式多樣，而且具有智能網(wǎng)格劃分。硬件兼容性強，不管個人運算機，仍是工作站運算機、大型運算機乃至巨型運算機，所有的硬件平臺上及其全數(shù)數(shù)據(jù)文件都兼容。(6)具有與CAD集成并有接口，可與大多數(shù)的CAD軟件進行數(shù)據(jù)互換與共享。(7)用戶開發(fā)環(huán)境和優(yōu)化功能良好。本次利用的是workbench14.5,由于15.0版本不行找教程，因此14.5已是所能利用的最先進和最新的軟件版本To〃所有程序〃三、利用Ansysworkbench14.5軟件進行求解第一在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行〃開始"一ANSYS14.5一Workbenchl4.5,啟動程序。〃所有程序〃—、雙擊主界面Toolbox(工具箱)中的Componentsystems一Symmetry(幾何J體)選項，即可在項目治理區(qū)創(chuàng)建分析項目A,在工具箱中的AnalysisSystem一StaticStructural上按住鼠標左鍵拖曳到項目治理區(qū)中，當項目A的Symmetry紅色高亮顯示時，放開鼠標創(chuàng)建項目B,現(xiàn)在相關(guān)聯(lián)的項數(shù)據(jù)可共享。二、導(dǎo)入創(chuàng)建的模型(1)在A2欄的Geometry上點擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單當選擇ImportGeometry一Browse命令圖4成立工程(2)在彈出的〃打開〃對話框當選擇文件途徑，導(dǎo)入.dat文件幾何體文件現(xiàn)在A2欄Geometry后的變成一個對號,表示實體模型已經(jīng)存在。然后打開DM仿真程序。圖5DM仿真頁面3、創(chuàng)建材料庫)雙擊項目B中的B2欄EngineeringData項，進入如下圖的材料參數(shù)設(shè)置界面，在該界面下即可進行材料參數(shù)設(shè)置。圖6材料屬性設(shè)置界面(2)在outlineofschematicB2EngineeringData表格下輸入所用的材料，并對材料參數(shù)進行設(shè)置。那個地址只取所用的SiC為例。圖7SiC材料屬性設(shè)置4、添加模型材料屬性(1)雙擊主界面項目治理區(qū)項目B中的B3欄Model項，進入Mechanical界面，在該界面下即可進行網(wǎng)格的劃分、分析設(shè)置、結(jié)果觀看等操作。（2）選擇Mechanical界面左側(cè)Outlines（分析樹）中Geometry選項下的parti?part27,現(xiàn)在即可在Detailsofparti?27（參數(shù)列表）中給模型添加材料屬性。如圖圖8面域內(nèi)屬性設(shè)置五、接觸處置在connections右擊insert選擇contacts,然后選擇自動產(chǎn)生接觸，各部份之間顯現(xiàn)如下圖的關(guān)聯(lián)。圖9各部份關(guān)聯(lián)六、劃分網(wǎng)格：點擊mesh一generatemesh,軟件將自動劃分網(wǎng)格。如圖：篇二：有限元分析有限元方式與分析姓名學(xué)號專業(yè)電話號基于ABAQUS的法蘭盤感應(yīng)淬火的殘余應(yīng)力場分摘要：在對法蘭盤進行表面感應(yīng)淬火的熱處置后，通過表面感應(yīng)淬火而使法蘭盤表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，以抵消工作載荷所產(chǎn)生的部份拉應(yīng)力；成立基于ABAQUS的有限元分析模型，利用熱應(yīng)力來模擬法蘭盤的殘余應(yīng)力，在LOAD功能模塊中，為模型的各個區(qū)域概念不同的溫度差，并進行分析。關(guān)鍵詞：法蘭盤ABAQUS有限元分析熱應(yīng)力Abstract:Aftertheheattreatmentoftheflangesurfaceinductionhardening,resultinginresidualcompressivestressinducedbysurfacehardeningleavingtheflangesurface,inordertooffsetpartofthetensilestressgeneratedbytheworkload;ABAQUSfiniteelementanalysismodel,theuseofheat-basedtosimulatethestressresidualstressoftheflange,theLOADfunctionmodule,foreachareaofthemodeltodefinedifferenttemperaturedifference,andanalyzed.Keywords:FlangeABAQUSfiniteElementAnalysisThermal-stress-、問題描述對法蘭盤進行表面感應(yīng)淬火是一種工程中經(jīng)常使用的熱處置工藝，其原理是利用感應(yīng)器來對工件的局部進行加熱,然后迅速冷卻，從而使工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力，抵消工作載荷所產(chǎn)生的部份拉應(yīng)力。表面感應(yīng)淬火能夠顯著提高法蘭盤的彎曲疲勞抗力和扭轉(zhuǎn)疲勞抗力，表面產(chǎn)生的馬氏體也具有更好的耐磨性。此法蘭盤通過表面淬火后，淬火層為內(nèi)圓角區(qū)域，查找資料取得法蘭盤內(nèi)圓角表面殘余壓應(yīng)力約為-420MPa。該法蘭盤一端固定，另一端的整個端面收到向下的面載荷p=100MPao內(nèi)孔直徑為24mm，材料彈性模量210000MPa汨松比為0.3線脹系數(shù)為1.35。-5/。＜2。二、成立模型_、創(chuàng)建部件及概念材料和截面屬性導(dǎo)入CAD平面圖，在Part功能模塊中通過將平面圖旋轉(zhuǎn)180。創(chuàng)建試樣如圖1,(a)(b)圖1進入Property功能模塊，設(shè)置材料彈性模量210000MPa,汩松比0.3及線脹系數(shù)1.35e-5,如圖20(a)彈性模量及汩松比(b)線脹系數(shù)圖2完成材料概念后在Assembly功能模塊中，創(chuàng)建實體如圖3圖3二、劃分網(wǎng)格第一需要在Mesh功能模塊當選擇Object中的Part:Flange將部件的截面進行分割，進而分割部件，如圖4所示：(a)(b)截面分割(c)部件分割圖4完成部件分割以后，要設(shè)置全局種子為2.8,并設(shè)置淬硬層區(qū)域單元大小為1.5,布置邊上的單元數(shù)為30,如圖5篇三：有限元分析的目的和概念有限元分析的目的和概念任何具有必然利用功能的構(gòu)件(稱為變形體(deformedbody))都是由知足要求的材料所制造的，在設(shè)計時期，就需要對該構(gòu)件在可能的外力作用下的內(nèi)部狀態(tài)進行分析，以便查對所利用材料是不是平安靠得住，以幸免造成重大平安事故。描述可承力構(gòu)件的力學(xué)信息一樣有三類：構(gòu)件中因承載在任意位置上所引發(fā)的移動(稱為位移(displacement));構(gòu)件中因承載在任意位置上所引發(fā)的變形狀態(tài)(稱為應(yīng)變(strain));構(gòu)件中因承載在任意位置上所引發(fā)的受力狀態(tài)(稱為應(yīng)力(stress));假設(shè)該構(gòu)件為簡單形狀，且外力散布也比較單一，如：桿、梁、柱、板就能夠夠采納材料力學(xué)的方式,—樣都能夠給出解析公式，應(yīng)用比較方便;但關(guān)于幾何形狀較為復(fù)雜的構(gòu)件卻很寶貴到準確的結(jié)果，乃至全然得不到結(jié)果。有限元分析的目的：針對具有任意復(fù)雜幾何形狀變形體,完整獲取在復(fù)雜外力作用下它內(nèi)部的準確力學(xué)信息，即求E該變形體的三類力學(xué)信息、(位移、應(yīng)變、應(yīng)力)。在準確進行力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計師就能夠夠?qū)λO(shè)計對象進行強度(strength).岡U度(stiffness)等方面的評判，以便對不合理的設(shè)計參數(shù)進行修改，以取得較優(yōu)化的設(shè)計方案;然后，再次進行方案修改后的有限元分析，以進行最后的力學(xué)評判和校核，確信出最后的設(shè)計方案。什么緣故采納有限元方式就能夠夠針對具有任意復(fù)雜幾何形狀的結(jié)構(gòu)進行分析，并能夠取得準確的結(jié)果呢?這時因為有限元方式是基于〃離散逼近(discretizedapproximation)”的大體策略，能夠采納較多數(shù)量的簡單函數(shù)的組合來〃近似〃代替超級復(fù)雜的原函數(shù)?！獋€復(fù)雜的函數(shù)，能夠通過一系列的基底函數(shù)(basefunction)的組合來〃近似〃，也確實是函數(shù)逼近，其中有兩1=1種典型的方式:(1)基于全域的展開(如采納傅立葉級數(shù)展開),和(2)基于子域(sub-domain)的分段函數(shù)(piecesfunction)組合(如采納分段線性函數(shù)的連接);基于分段的函數(shù)描述具有超級明顯的優(yōu)勢：(1)能夠?qū)⒃瘮?shù)的復(fù)雜性"化繁為簡〃，使得描述和求解成為可能，(2)所采納的簡單函數(shù)能夠人工選1=1取，因此，可取