中国民航大学《飞机结构力学》课程设计

图 2-3 定义材料属性对话框
图 2-4 输入材料参数对话框
其中，在 EX 输入栏中输入 2.2E11 是指薄板材料弹性模量为
220GPa ，在 PRXY 输入栏中输入 0.3 是指泊松比为 0.3
1. 问题描述
如图 1-1 所示，一中心带有圆孔的薄板，薄板的平均厚度为
0.01mm ，两端承受均布载荷 P 1000Pa ，在 ANSYS10.0 中对薄板内部
的应力场分布进行求解， （薄板材料弹性模量为 220GPa ，泊松比为 0.3） ，其中 A 点为局部应力最大的点。
图源自文库1-1 薄板承载示意图
图 2-1 指定工作文件名对话框
2）选择 Utility Menu | File | Change Title 命令，出现 Change Title 对话框， 在输入栏中输入 ANALYSIS OF JYCHENG,如图 2-2 所示， 单击 OK 按钮关闭该对话框。
图 2-2 指定工作标题对话框
2.1.2 定义材料性能参数
1）选择 Main Menu | Preprocessor | Material Models 命令， 出现 Define Material Model Behavior 对话框。
2）在 Material Model Behavior 一栏中依次双击 Structural、 Liner 、 Elastic 、 Isotropic 选项，如图 2-3 所示，出现 Liner Isotropic Propeties for Material Number 1 对话框，在 EX 输入 栏中输入 2.2E11，在 PRXY 输入栏中输入 0.3，如图所示 2-4，单击 OK 按钮关闭该对话框。
对于涉及薄板的结构问题， 若只承受薄板长度和宽度方向所构成 的平面上的载荷时（厚度方向无载荷） ，一般沿薄板厚度方向上的应 力可不予考虑，即该问题可以简化为平面应力问题（将单元关键字设 置为平面应力属性） 。根据平板结构的对称性，选择整体结构的 建 立几何模型，进行分析求解。
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2. 建模过程
ANSYS10.0 中，主要包括三个部分：前处理模块、求解模块、后 处理模块。前处理处理模块提供了强大的实体建模及网格划分工具， 用户可以方便地构造有限元模型；求解模块包括结构的分析，可模拟 多种物理介质相互作用；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显 示，也可将计算结果以图表曲线形式显示或输出。下面对建模过程加 以详细的说明。
2.1 MATERIAL 2.1.1 定义工作文件名和工作标题
1）选择 Utility Menu | Change Jobname 命令，出现 Change Jobname 对话框，在[/FILNAM]Enter new jobname 输入栏中输入工 作文件名 JYCHENG，并将 New log and error files？设置为 Yes， 如图 2-1 所示，单击 OK 按钮关闭该对话框。
《飞机结构力学》 课程设计
目录
目录 .................................................................................................................................................. 1 1. 问题描述...................................................................................................................................... 3 2. 建模过程...................................................................................................................................... 4 2.1 MATERIAL ............................................................................................................................. 4 2.1.1 定义工作文件名和工作标题 .......................................................................................... 4 2.1.2 定义材料性能参数 .......................................................................................................... 5 2.2 PROPERTY ............................................................................................................................. 7 2.2.1 定义单元类型 ................................................................................................................. 7 2.2.2 选择单元类型的依据 ...................................................................................................... 8 2.3 GEOMETRY............................................................................................................................ 9 2.3.1 创建几何模型 .................................................................................................................. 9 2.4 MESH .................................................................................................................................... 12 2.4.1 定义单元尺寸 ................................................................................................................ 12 2.4.2 拾取线段，划分网格 .................................................................................................... 13 2.5 BC/LOADS ............................................................................................................................ 14 2.5.1 定义边界条件 ................................................................................................................ 14 2.5.2 定义载荷........................................................................................................................ 18 2.5.3 求解结果........................................................................................................................ 20 3. 结果分析.................................................................................................................................... 21 3.1 显示加载后的变形图............................................................................................................... 22 3.2 显示位移云图........................................................................................................................... 22 3.3 显示应力云图........................................................................................................................... 24 3.4 显示应变云图........................................................................................................................... 25 3.5 理论计算................................................................................................................................... 27 3.5.1 最大局部应力计算 ........................................................................................................ 27 3.5.2 A 点应变计算 .............................................................................................................. 28 3.6 网格疏密对比分析结果........................................................................................................... 29 4. 总结 ........................................................................................................................................... 32