东南大学 计算力学 中期作业
图. SX
图. UX
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图. SX云图
注:以上曲线图中的均为翼板中的路径。
等厚自由扭转:剪应力(SXY)在板的两边线性变化,可能是由于与之相连的板影响了应力分布,中间段均匀分布。总体来看剪应力分布较均匀。 截面上翘曲正应力(SX)(位置取在1/3跨处:为了避开端部荷载和中部薄板的影响)其值相对于SXY小得多,理论上正应力应为0,这完全是数值的影响。从UX可见梁在扭转时无翘曲(翘曲位移微乎其微)。
不等厚自由扭转的应力分布与等厚自由扭转类似,但其翘曲位移较大。 等厚约束扭转的应力分布与等厚自由扭转完全相同。
不等厚约束扭转:剪应力(SXY)的分布于等厚自由扭转类似,翘曲正应力(SX)较大,不可忽略。
由于是约束扭转,翘曲位移都是微乎其微的。
总结:对于薄壁箱形构件,当翼缘与腹板厚度相等时,自由扭转和约束扭转剪应力完全相同,无翘曲应力。
不等厚时,自由扭转翘曲正应力为0,约束扭转会产生比较大的翘曲正应力,从最后一张图可看出翘曲正应力沿构件长度方向变化,在构件端部的四条棱线上达到最大值。
(四)计算分析体会
通过这次的计算力学中期作业,我学到了很多。
由于自己有过ansys学习经历,所以这次作业相对于其他同学顺手一些,但在整个作业过程中,还是出现了一些问题,如寻找具体单元的刚度矩阵表达式、matlab算出的结果老是和ansys算出的结果对不上、分析剪力滞效应老是达不到预定目标、扭转模型的建立等等。这些问题通过向老师询问、上网查询等方式都
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得到了有效解决。在解决这些问题的过程中,本人有限元模拟的能力也提高了不少。有限元方法说简单也不复杂,但是真正要做好,还是很难的,比如单元选用、单元划分、边界设置、荷载设置等等这些细节不能有丝毫偏差或错误,否则计算出来的结果与真实值差之千里。
在学习的道路上,希望自己能够越走越远!谢谢。
(五)附件
APDL程序、MATLAB程序等。
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