FEM分析固體受外力下的應(yīng)變狀況
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 03:46
以有限元法為理論基礎(chǔ),建立簡(jiǎn)支梁受力模型,分析簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)支梁在不同負(fù)載條件下所受應(yīng)力,求解結(jié)果與公認(rèn)分析結(jié)果一致。通過(guò)不同負(fù)載分布的比較,可以用于尋找最優(yōu)化設(shè)計(jì)以降低梁的危險(xiǎn)。有限元分析方法的精確度受所選試探函數(shù)和劃分精度影響。合理的微分建?梢允褂邢拊ǔ蔀闊o(wú)損檢測(cè)的有效模擬手段。
【文章來(lái)源】:科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng). 2020,(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:2 頁(yè)
【部分圖文】:
簡(jiǎn)支梁
圖3 非均勻載荷下梁所受彎矩、剪力分布載荷進(jìn)行比較,所加載荷總重量應(yīng)當(dāng)相等,即q(x)=?6*x(x?1)形式,此時(shí)解出彎矩以及剪力分布如圖3所示。與圖2相比,此時(shí)梁所受玩具明顯變大,剪力分布也呈現(xiàn)出非線性的分布。從圖2和圖3的對(duì)比我們可以看出載荷分布對(duì)梁的受力分布起著很大的影響,實(shí)際工程當(dāng)中應(yīng)該優(yōu)化載荷分布使工件的關(guān)鍵部位應(yīng)力達(dá)到最小以改善質(zhì)量。接下來(lái)我們對(duì)于影響有限元分析的精度的參數(shù)進(jìn)行了研究,在考慮均勻載荷的情況下,分別考慮了試探函數(shù)的次數(shù)K以及劃分區(qū)間的寬度作為變量,將解析解與數(shù)值解進(jìn)行比較計(jì)算了數(shù)值模擬偏離解析解的方差。k=1時(shí)結(jié)果如圖4所示。圖中顯示隨著選取元素的間隔的減小,數(shù)值解的偏差也呈現(xiàn)數(shù)量級(jí)的減小。當(dāng)選取試探函數(shù)次數(shù)k=2時(shí),偏差的數(shù)量級(jí)到達(dá)1E-10以下,圖中并未標(biāo)出。由此可以看出FEM在檢測(cè)方面的應(yīng)用范圍廣泛,并且精度較高。對(duì)于本例來(lái)說(shuō),僅需測(cè)量或估算出所受載荷的分布就可以通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)梁的受力和受彎矩情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析,從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)損檢測(cè)的功能。
將 M 代入方程 (1) 可以得到關(guān)于 V 的狄利克雷條件下的泊松方程。此方程的求解過(guò)程依然可以按照 FEM進(jìn)行數(shù)值模擬,并最終解得函數(shù) M(x)。2 結(jié)果與討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元法的電渦流無(wú)損檢測(cè)可靠性分析[J]. 劉靜,柳成,曲永印. 北華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]超聲TOFD檢測(cè)的有限元分析及其試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 陳振華,王燕,謝長(zhǎng)鴻. 應(yīng)用聲學(xué). 2015(03)
本文編號(hào):3263965
【文章來(lái)源】:科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng). 2020,(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:2 頁(yè)
【部分圖文】:
簡(jiǎn)支梁
圖3 非均勻載荷下梁所受彎矩、剪力分布載荷進(jìn)行比較,所加載荷總重量應(yīng)當(dāng)相等,即q(x)=?6*x(x?1)形式,此時(shí)解出彎矩以及剪力分布如圖3所示。與圖2相比,此時(shí)梁所受玩具明顯變大,剪力分布也呈現(xiàn)出非線性的分布。從圖2和圖3的對(duì)比我們可以看出載荷分布對(duì)梁的受力分布起著很大的影響,實(shí)際工程當(dāng)中應(yīng)該優(yōu)化載荷分布使工件的關(guān)鍵部位應(yīng)力達(dá)到最小以改善質(zhì)量。接下來(lái)我們對(duì)于影響有限元分析的精度的參數(shù)進(jìn)行了研究,在考慮均勻載荷的情況下,分別考慮了試探函數(shù)的次數(shù)K以及劃分區(qū)間的寬度作為變量,將解析解與數(shù)值解進(jìn)行比較計(jì)算了數(shù)值模擬偏離解析解的方差。k=1時(shí)結(jié)果如圖4所示。圖中顯示隨著選取元素的間隔的減小,數(shù)值解的偏差也呈現(xiàn)數(shù)量級(jí)的減小。當(dāng)選取試探函數(shù)次數(shù)k=2時(shí),偏差的數(shù)量級(jí)到達(dá)1E-10以下,圖中并未標(biāo)出。由此可以看出FEM在檢測(cè)方面的應(yīng)用范圍廣泛,并且精度較高。對(duì)于本例來(lái)說(shuō),僅需測(cè)量或估算出所受載荷的分布就可以通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)梁的受力和受彎矩情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析,從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)損檢測(cè)的功能。
將 M 代入方程 (1) 可以得到關(guān)于 V 的狄利克雷條件下的泊松方程。此方程的求解過(guò)程依然可以按照 FEM進(jìn)行數(shù)值模擬,并最終解得函數(shù) M(x)。2 結(jié)果與討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元法的電渦流無(wú)損檢測(cè)可靠性分析[J]. 劉靜,柳成,曲永印. 北華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]超聲TOFD檢測(cè)的有限元分析及其試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 陳振華,王燕,謝長(zhǎng)鴻. 應(yīng)用聲學(xué). 2015(03)
本文編號(hào):3263965
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