有限元实验报告模板
《现代设计方法》有限元实验报告
《现代设计方法》有限元实验报告班级：XX机设（X）班姓名：XXX 学号：XXXXXXXXXX 实验地点：A1楼机房实验时间：XXXX.XX.XX 教师：XXX实验题目:中心开孔悬臂梁有限元分析1、实验目的：（1）了解有限元分析阶段（建立有限元模型，完成单元网格划分，采集处理分析结果）（2）掌握如何运用有限元分析解决实际问题2、问题描述：某一悬臂梁长800宽200厚20在其几何中心处开有直径D=100通孔，试有有限元法求解其位移，应力。
3、实验步骤：（1）建立有限元模型①打开我的电脑C盘→el文件夹→BIN文件夹→ELCUT.exe运行程序②选择File→选择New→命名236.pbm③选择Edit→选择默认平面应力问题→236.pbm④按键盘上的Esc键→选择Edit→选择Geometry→选择Model→选择Add Vertex→回车→用键盘上Tab键切换设X=200，Y=500，继续设点（200，500），（400，500），（900，500），（1000，500）（600，450），（600，350），（200，300），（1000，300），⑤按键盘上的Esc键→选择Add Edge→选择Arc angle→填0→建立悬臂梁的四条边平面图⑥按键盘上的Esc键→选择Add Edge→选择Arc angle→填180→建立悬臂梁中心的开孔平面图（2）完成单元网格划分①选择Edit→选择Mesh→选择Set Spacing→用定在界面上的光标选定所建模型的最左端左上角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=30→同样用定在界面上的光标选定所建模型的最左端左下角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=30→光标选定圆的最上点和最下点（孔周边应力大）→设置Spacing=25→光标选定所建模型的最右端右上角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=40→光标选定所建模型的最右端右下角端点（轴两端弯矩大）→设置Spacing=50（受弯矩和应力）②按键盘上的Esc键→选择Build All→显示网格的划分③按键盘上的Esc键→选择Remove Mesh→光标选定悬臂梁中心的开孔（删掉多余的网格划分）④按键盘上的Esc键（两次）→选择Label Blocks→回车→命名为B1→回车⑤按键盘上的Esc键→选择Label Edges→光标选定悬臂梁平面图的位于左边的那条边→命名为e1→回车⑥按键盘上的Esc键→选择Label Edges→光标选定悬臂梁平面图位于上边均布载荷的那段→命名为e1→回车⑦按键盘上的Esc键→选择Label Vertices→光标选定悬臂梁平面图右上角点→命名为V1→回车⑧按键盘上的Esc键→选择Find Label（查看命名是否齐全）⑨按键盘上的Esc键（两次）→选择Save→选择yes(3)采集处理分析结果A:①选择Edit→选择Data→选择OK→选定Label B1→设置相应参数Ex=2.06e11,Ey=2.06e11,Ez=2.06e11→回车②按键盘上的Esc键→选定Label e1→用键盘上Tab键切换，按键盘上空格键设置相关参数。
有限元实验报告
有限元实验报告一、实验目的本实验旨在通过有限元方法对一个复杂的工程问题进行数值模拟和分析，从而验证理论模型的正确性，优化设计方案，提高设计效率。
二、实验原理有限元方法是一种广泛应用于工程领域中的数值分析方法。
它通过将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合，从而将复杂的偏微分方程转化为一系列线性方程组进行求解。
本实验将采用有限元方法对一个具体的工程问题进行数值模拟和分析。
三、实验步骤1、问题建模：首先对实际问题进行抽象和简化，建立合适的数学模型。
本实验将以一个简化的桥梁结构为例，分析其在承受载荷下的应力分布和变形情况。
2、划分网格：将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合。
本实验将采用三维四面体单元对桥梁结构进行划分，以获得更精确的数值解。
3、施加载荷：根据实际工况，对模型施加相应的载荷，包括重力、风载、地震等。
本实验将模拟桥梁在车辆载荷作用下的应力分布和变形情况。
4、求解方程：利用有限元方法，将偏微分方程转化为线性方程组进行求解。
本实验将采用商业软件ANSYS进行有限元分析。
5、结果后处理：对求解结果进行可视化处理和分析。
本实验将采用ANSYS的图形界面展示应力分布和变形情况，并进行相应的数据处理和分析。
四、实验结果及分析1、应力分布：通过有限元分析，我们得到了桥梁在不同工况下的应力分布情况。
如图1所示，桥梁的最大应力出现在支撑部位，这与理论模型预测的结果相符。
同时，通过对比不同工况下的应力分布情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大应力值逐渐增大。
2、变形情况：有限元分析还给出了桥梁在不同工况下的变形情况。
如图2所示，桥梁的最大变形发生在桥面中央部位。
与理论模型相比，有限元分析的结果更为精确，因为在实际工程中，结构的应力分布和变形情况往往受到多种因素的影响，如材料属性、边界条件等。
通过对比不同工况下的变形情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大变形量逐渐增大。
3、结果分析：通过有限元分析，我们验证了理论模型的正确性，得到了更精确的应力分布和变形情况。
有限元上机报告
有限元上机报告模板一、实验目的题目：图示折板上端固定，右侧受力F=1000N，该力均匀分布在边缘各节点上；板厚t=2mm，材料选用低碳钢，弹性模量E=210GPa，u=0.33。
此题属于平面应力问题，采用的单元类型为：Solid Quad-8node单位制：力（N）、弹性模量（MPa）、长度（mm）。
二、实体建模的方法1.定义矩形：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions。
输入：X1=0，X2=30，Y1=0，Y2=60。
点击对话框上的Apply按钮创建第一个矩形。
输入X1=30，X2=60，Y1=0，Y2=30。
点击对话框上的OK按钮创建第二个矩形。
2. 面图元的加运算：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas。
点击对话框上的Pick All按钮，所有的面被加在一起。
点击ＳＡＶＥ＿ＤＢ保存数据。
三、单元类型1. 此题属于平面应力问题，采用Solid单元的Plane82。
2. 材料属性：弹性模量为21e4MPa，泊松比为0.33。
3. 实常数：板厚2mm。
四、划分网格以边长为2mm的正方形划分单元，总共有675个单元，736个节点。
具体操作如下：1. Main Menu >Preprocessor>Meshing>Mesh Tool.2. 在Mesh Tool面板上点击Size Controls模块内的Global Set 按钮，在弹出的对话框中输入Element edge length为2，按ok完成。
3. 在Mesh下拉框中选Areas。
4. 点击Mesh按钮网格划分，点击Pick All按钮，点击Close关闭Mesh Tool 面板。
2018-有限元分析报告-范文模板 (8页)
MAXIMUM ABSOLUTE VALUES
力图；
并注明最大位移和最大应力；（除支撑点附
近）
二，分析过程
1、简化模型并创建有限元单元模型图1
图2
（1） 由于结构对称性，现取球形容器的一个截面作为研究对象，如上图所示。
（2） 单元类型选择：plane42
（3） 定义材料属性：EX：2.06E11 泊松比PRXY : 0.3
（4） 创建模型:先后生成两个圆环面,分别为液面以上部分和液面以下部分;
1.2分析任务：分析在板上开不同形状的槽时板的变形以及应力应
变的异同，讨论槽的形状对板强度以及应力集中的影
响。
2． 模型建立
2.1利用前处理器的moldling功能建立板的几何模型。
1）用create画出基本几何要素。
2）用moldling模块的布尔运算得出开方槽的板的几何模型。
2.2定义材料性质，实常数， 单元 类型，最后单元划分。
⑹由于工程实际多采用混凝土现浇工艺，所有构件的连接处视为刚接 ⑺由于拱顶与主梁之间的混凝土的厚度较小，可忽略这部分混凝土，让拱顶与主梁直接接触。
⑻由于桥面的重量较其它杆件大得多，故只考虑桥面的重量。 ⑼计算车辆对桥面的荷载时，不考虑车辆的具体尺寸，将其定义为均布荷载加在桥面上。
五 模型受力分析
在桥面上施加规范规定的10.5kN/m2的公路一级荷载，来模拟车辆对桥的压力。
学 生：於军红
学 号：201X2572
指导教师：张大可
报告日期：201X.12.19
重庆大学
机械工程学院 机械设计制造及其自动化系
二零一二年十一月制
2020年有限元分析报告模板
⑻由于桥面的重量较其它杆件大得多，故只考虑桥面的重量。⑼计算车辆对桥面的荷载时，不考虑车辆的具体尺寸，将其定义为均布荷载加在桥面上。
五模型受力分析
在桥面上施加规范规定的10.5kN/m2的公路一级荷载，来模拟车辆对桥的压力。
2.3定义载荷,将cd边位移设置为0(即将cd边固定)，在ab边上施加均匀分布载荷p=20N/mm.
3.计算分析。
3.1位移分析
1)开方槽时的变形情况
2)开圆形槽时的变形情况
3)分析：由上面ansys软件分析结果我们可以清楚地看到不管是方槽还是圆形槽，离固定边越远的地方位移越而开方形槽时最大位移为1.731mm。
3.2应力应变分布
1)开方槽时的应力和应变：
2)开圆形槽时的应力和应变：
班级：土木1204
学号：19
姓名：廖枭
冰
班级：土木1204
学号：23
姓名：梅雨辰
混凝
土上承式空腹式拱桥研究
一引言
本文通过SAP2000软件，对混凝土上承式空腹式拱桥在上部车辆荷载作用下，各个部位的内力和应力的分布进行分析，对强度和刚
重庆大学
机械工程学院机械设计制造及其自动化系
二零**年十一月制
《现代设计方法》有限元部分上机作业题
1题目概况
1.1基本数据:板长300mm，宽100mm，厚5mm，E?2?10N/mm52，泊松比0.27;ac边固定，ab边受垂直于边的向下均布载荷p=20N/mm.
1.2分析任务：分析在板上开不同形状的槽时板的变形以及应力应
3立柱：拱桥与主梁的之间的竖向构件，采用矩形截面，长宽均为1.2m，分别在桥的每隔10m布置1根
有限元分析实验报告(总16页)
有限元分析实验报告(总16页)
一、实验介绍
《有限元分析实验》是一门介绍有限元（Finite Element，FE）分析技术和其应用的
实验课程。
本实验关注有限元分析的模拟原理和方法。
实验的主要内容是用有限元的概念
在ANSYS软件中进行结构力学分析。
主要涉及载荷分析、屈曲、几何非线性及拓扑优化等
内容。
二、实验仪器及软件
1.仪器设备：绘图仪、计算机、网络线缆
2.软件：ANSYS 、AutoCAM
三、设计要求
1.以ANSYS软件进行结构力学分析。
2.针对给定结构，设计并进行一维载荷分析，并对多自由度系统非线性载荷进行考虑，考虑实验/实测材料材料屈曲与应变的变形行为。
3.由于结构的复杂性，需要进行拓扑优化，提高结构的刚度和强度，并最终获得合理
的设计。
四、实验结果
通过软件模拟的过程，获得了结构的建模、载荷变形、板材截面结构的优化和变形分
析等数据。
通过这些数据，结构的刚度和强度得到了大幅增强，可以很好地满足设计要求。
在材料变形分析方面，不论是应变还是屈曲方面，力与变形之间的关系也得到了明确的表示，用于进一步对其进行后续实验处理。
五、结论
通过本次实验，我们能够得出以下几个结论：
1.通过有限元（Finite Element，FE）分析的模拟，我们可以更有效地求解复杂的结
构力学问题，从而提高能源利用效率。
2.有限元分析不仅可以识别结构的局部变形行为，还可以用于优化结构，提高其刚度
和强度。
3.有限元可以用于几何非线性及拓扑优化方面的研究，具有重要的技术意义和应用价值。
有限元上机实验报告(董妍)
有限元实验报告
董妍-学号 5070309005
1000000，同时时间步长的控制采取根据温度自适应的方式控制步长。 将 Max # increments 设为 1000000，Initial Time Step 设为 0.01，Finish when exceed 设为 900， Max Temperature Change Allowed 设为 10。 前两个参数是在定义为自适应步长控制 时需要给出的希望完成给定时间长度内分析所需的最大时间增量步数和建议初始时间 步长。第三个是指定当所有节点的温度都高于这一指定的基准温度时，程序结束运行。 而最后一个参数是指最大允许的温度改变值——改变这个值可以控制计算结果的精度。
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Hale Waihona Puke 有限元实验报告董妍-学号 5070309005
elements 为 0 则说明操作成功。 如果为 200， 则点击 Flip Elements 下的 All Selected 翻转 所有单元后再次检查。 在 SWEEP 命令下点击 ALL，Unused PTS 和 NODES，扫除一些重叠的损坏的点。 再次进入 CHECK 下点击 Cross Elements 察看，如果重叠元素为 0 则操作成功。 进入 RENUMBER 命令下查看目前的节点数和单元数，然后点击 Renumber All 为所有 的节点和单元重新编号以便后续操作。这样，一个有限元模型就建立好了（如图） 。
2 2 3
为了比较不同参数下对内部温度场分布的影响情况， 我计划在实验过程中将内部换热系数、材料导热系数、材 料比热以及模具尺寸作一些变化，考察这几个参数的变化 对温度场分布的影响。参数的选择会在“参数设计”部份 详细说明。
有限元实验报告
有限元实验报告
本次实验使用有限元解决线弹簧振幅特性的求解问题，以验证有限元的有效性。
本实
验采用ANSYS有限元软件作为工具，定义和处理线弹簧的模型，以完成特性曲线分析。
首先定义结构模型，将原有设计求解空间外及节点分布清晰地呈现，然后给出线弹簧
的模型定义。
设置一个约束外边界，定义在节点处的力，即离散的位移，并选择材料性质。
定义执行方式及求解参数，完成对结构模型的定义。
随后根据定义的结构模型，通过分析解线性动力学问题，求解线弹簧振幅特性的曲线。
比较有限元解出曲线与理论值的一致性，并从有限元方式的曲线分析结构响应及耐久性问题。
本次实验中，得出了线弹簧振幅特性曲线，其与理论分析值较为接近，证明有限元确
实可以较好地解决本实验所涉及的线弹簧模型分析、求解等问题。
有限元在线性振动分析
等领域具有着良好的解决能力，也可以比较方便地求解结构性能分析以及耐久性设计问题，从而较好地加强结构的可靠性。
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有限元实验报告T1013-5 20100130508 蔡孟迪ANSYS有限元上机报告（一）班级:T1013-5 学号:20100130508 姓名:蔡孟迪上机题目：图示折板上端固定，右侧受力F=1000N，该力均匀分布在边缘各节点上；板厚t=2mm 材料选用低碳钢，弹性模量E=210Gpa，μ=0.33.一、有限元分析的目的：1．利用ANSYS构造实体模型；2．根据结构的特点及所受载荷的情况，确定所用单元类型；正确剖分网格并施加外界条件；3．绘制结构的应力和变形图，给出最大应力和变形的位置及大小；并确定折板角点Ａ处的应力和位移；4．研究网格密度对Ａ处角点应力的影响；5．若在Ａ处可用过渡圆角，研究Ａ处圆角半径对Ａ处角点应力的影响。
二、有限元模型的特点：1．结构类型本结构属于平面应力类型2.单位制选择本作业选择N（牛），mm（毫米），MPa（兆帕）。
3.建模方法采用自左向右的实体建模方法。
4.定义单元属性及类型1）材料属性：弹性模量：EX=2.10E5MPa, 泊松比：PRXY=0.332）单元类型：在Preferences选Structural，Preprocessor>ElemmentType>Add/Edit/Delete中定义单元类型为：Quad4 node 182，K3设置为：平面薄板问题（Plane strs w/thk）3）实常数：薄板的厚度THK=2mm5.划分网格在MeshTool下选set,然后设置SIZE Element edge length的值，再用Mesh进行网格划分。
6.加载和约束过程：在薄板的最上端施加X、Y方向的固定铰链，在薄板的最右端施加1000N 的均匀布置的载荷。
三、计算结果：（Ⅰ）网格划分网格设置SIZE Element edge length为“3”每个单元节点上的力F=1000/11N施加边界约束条件(1)网格密度设置为“1”时应力图和位移图如下：A点应力330.093MPa应力图（最大应力：1408MPa 最小应力：0.279077MPa A点的应力：330.903MPa）A点位移0.19224mm位移图（最大位移：0.545532mm 最小位移：0 A点的位移：0.19224mm）2、网格划分网格设置SIZE Element edge length为“2”时应力和位移图如下：每个单元节点上的力F=1000/11N施加边界约束条件A点应力330.6635MPa应力图（最大应力：1412MPa 最小应力：0.199237MPa A点应力：330.6635 MPa）A点位移0.218713mm位移图(最大位移：0.81944mm 最小位移：0 A点位移：0.218713mm)(1).通过上图对比分析不同网格尺寸下A点的应力和位移数据如下：网格密度 1 2 A点应力(MPa) 330.903330.6635A点位移（mm）0.192240.218713（Ⅱ）、Ａ处圆角半径对Ａ处角点应力的影响1.当A处圆角半径为5mm，网格划分网格设置为“3”时，A点应力如下图每个单元节点上的力F=1000/11N施加边界约束条件A点应力314.271MPa应力图(最大应力1155MPa最小应力：0.214567 MPa A点应力：314.271MPa)2.当A处圆角半径为8mm网格密度为3时，A 点应力图如下：每个单元节点上的力F=1000/11N施加边界约束条件A点应力209.019MPa应力图（最大应力：1156MPa 最小应力：0.204355MPa A点应力：209.019MPa ）(2)对于不同圆角半径下A点的应力数据如下圆角半径（mm） 2 4A点应力（MPa）314.271209.019四、结论与分析：1. 由Ⅰ(1)表中数据可以看出：随着网格密度的增大，A点处应力也减少。
2.由Ⅱ(2)表中数据可以看出随着A处圆角半径的增大，A点处的角点应力随着减小。
由此得，在结构设计时应避免直角的情况,要有过渡圆角来减小应力集中.ANSYS有限元上机报告（二）班级：T1013-5 学号：20100130508 姓名：蔡孟迪题目：图示正方形平板，板厚t=0.1m,材料常数为：弹性模量E=210GPa,u=0.33，承受垂直于板平面的均布载荷p=20kN/m2,平板外缘各边采用固定的约束方式.1、属于那类力学问题：属于板壳弯曲问题2、单位制：N，m, pa单元类型：shell 4 node 63，每个单元有四个节点，每个节点4个自由度。
实常数：t=0.1m材料常数：E=210GPa=2.1e11pa u=0.331）Main Menu > Preferences>structural2）Main Menu > Preprocessor> Element Type>Add/Edit/Delete>Add> structural shell>4 nodes 63>OK3）Main Menu > Preprocessor>Real Constants>Add>只在no I框中输入0.1,下面的空格中都默认为0.14）Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models>Structural>Linear>Elastic>IsotropicEX=2.1E11，PRXY=0.333、通过如下操作生成实体模型：1）Main Menu > Preprocessor>Modeling >Create>Areas>Rectangle>By Dimensions X1=-2,X2=2 Y1=-2,Y2=22）Main Menu > Preprocessor>Modeling >Create>Lines>Lines Fillet选择直线L1，L2 Apply，形成一个圆角，同样方式形成4个圆角Plot>lines3）Main Menu > Preprocessor>Modeling >Create>Areas>Arbitrary>By line 将四个圆角与直角间的部分形成面4）Main Menu > Preprocessor>Modeling >Create>Areas>Circle>Solid CircleWP X=0,WP Y=0 R=1 形成圆5）Main Menu > Preprocessor>Modeling>Opreate>Blooeans>Subtract>Areas通过布尔减运算形成实体如图4、执行网格划分：Main Menu > Preprocessor> Meshing>Mesh Tool >Size element edge longth0.2>Mesh>Pick All>OK网格划分图如下：5、施加载荷及边界条件：施加边界条件：Main Menu > Solution > Define-Loads>Apply > Structural>Displacement>On Lines>All DOF>OK施加载荷：Main Menu > Solution > Define-Loads>Apply > Structural>Pressure>On Areas>value=20000载荷施加图如下：6、求解并找出最大应力点及最大变形位置1）Main Menu > Solution>Solve>Current LS>OK2）Main Menu>General Postproc →Plot Results →Contour Plot →Nodal Solu →select:stress-von Mises3）Main Menu>General Postproc>Query Results>Subgrid Solu>Stress>von Mises SQEV>在对话框中点击max>OK应力变形图如下：最大应力点0.577e+07Pa最大应力值为0.577e+07Pa4）Main Menu>General Postproc →Plot Results →Contour Plot →Nodal Solu →select:DOF solution>Displacement5）Main Menu>General Postproc>Query Results>Subgrid Solu> DOF solution>USUM>在弹出的对话框中点击max>OK找出变形位置如图：最大位移值为0.145e-3m7、考虑对称性计算最大应力和位移：由于约束对称，载荷对称，所以取1/4研究，边界条件与约束施加如下图：最大位移点0.145e-3m此时解得的最大应力点如图：最大应力点0.142e+7pa最大应力值为0.142e+7pa 位移变形图如图最大位移值为0.363e-04m通过上述图形对比分析结果如下表：结构分析最大应力值（pa）最大位移值（m）整体结构0.577e+07 0.145e-03 取对称的1/4 0.142e+07 0.363e-048、结论：考虑对称与不对称应力和位移有误差存在，以整体分析结果要精确。
小结通过这次的有限元学习初步掌握了软件的基本用法并且提升了电脑功能的使用技巧，不足的是还是没弄清楚有限元的本质，希望以后有机会进一步学习，提升能力水平。