有限元分析在材料力学实验教学中的应用

发布时间：2022-01-16 14:27

　　将有限元分析软件ANSYS引入材料力学实验教学中,丰富了教师的教学手段,使材料力学实验中抽象化的假设、结论以图形的形式展示出来,提高了学生的理解力。以材料力学实验中的纯弯曲实验为例,利用ANSYS建立了梁的模型,并施加相应的约束和载荷,得到相应的应变图、应力图和变形图,并将ANSYS分析结果与实验结果进行分析对比,进一步验证了梁在纯弯曲变形时应变、应力的分布规律。 

【文章来源】：中国现代教育装备. 2020,(01)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

纯弯曲实验装置简图

图1 纯弯曲实验装置简图为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律,在梁纯弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有应变片,如图1所示。实验采用半桥单臂、公共补偿、多点测量方法,加载采用增量法,即每增加等量的载荷P,测出各点的应变增量,然后分别取各点应变增量的平均值,依次求出各点的应力增量。试件的相关参数见表1。

利用ANSYS软件建立矩形截面梁的模型,如图3所示,并进行相关参数的设置,包括弹性模量E和泊松比μ,并选择Solid187进行自由网格划分,根据纯弯曲矩形截面梁的约束条件和载荷,进行施加约束和载荷,最终获得如图4所示的变形图、如图5所示的应变图、如图6所示的应力图。图4 梁的变形图

【参考文献】：
期刊论文
[1]有限元法在材料力学案例教学中的运用研究[J]. 徐兵,尹冠生,佘斌,徐桂中,吴发红,荀勇.  实验科学与技术. 2018(01)
[2]有限元分析在《材料力学》中的应用案例[J]. 张小安.  农业工程. 2017(04)
[3]基于有限元分析的材料力学试验研究[J]. 孙毅,董为民,杨千红.  新技术新工艺. 2011(11)
[4]高等院校材料力学实验教学新模式[J]. 柴维斯,谢灵.  力学与实践. 2008(05)



本文编号：3592843