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有限元分析例题和答案

来源:www.huitebao.com 时间:2024-04-29 22:06:27 作者:标准答案网 浏览: [手机版]

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有限元分析例题和答案(1)

  有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是一种数值计算方法,用于决各种工程、物理和数学问题huitebao.com。它通过将复杂物理系统分成小、简单子系统,然后对这些子系统进行数值计算,最终得出整个系统行为和性能。

  们来看一个有限元分析例题答案

  例题:一根长度为1m,直径为0.02m,在两端施加一个拉力为1000N力。假设钢杨氏模为200GPa,泊松比为0.3。使用有限元分析方法计算钢应力和应变分布来源www.huitebao.com

  答:

1. 网格划分

  先,们需将钢进行网格划分。这是有限元分析第一步。们将钢分成若干个小单元,每个单元内部应力和应变可以用一个简单数学模型来表示。在本例中,们将钢划分成10个等长单元。

2. 定义边界条件

  接来,们需定义边界条件www.huitebao.com标准答案网。在本例中,们已知钢两端施加了一个拉力为1000N力。因此,们可以将这两个节点固定,以模拟这个拉力。这些节点被称为“约束节点”。

有限元分析例题和答案(2)

3. 定义材料属性

  在有限元分析中,们需定义材料物理属性,例如杨氏模和泊松比。在本例中,钢杨氏模为200GPa,泊松比为0.3标+准+答+案+网

4. 定义加载条件

们已经定义了约束条件,现在需定义加载条件。在本例中,们已知钢两端施加了一个拉力为1000N力。因此,们将这两个节点上载荷设置为1000N。

5. 进行计算

  现在们可以进行计算了。们使用有限元分析软件进行计算nzeF。在计算过程中,软件将使用刚度矩和载荷向决方程组,从而得出每个单元应力和应变。最终,们将得整个钢应力和应变分布。

6. 结果分析

  面是计算得出应力和应变分布图:

  ![](https://i.imgur.com/3J4jVZj.png)

从图中可以看出,钢两端应力最大,约为273.2 MPa。应变也最大,约为0.001366。在中间位置,应力和应变都比较小标+准+答+案+网

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