弹翼应力及位移分析.docx
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弹翼应力及位移分析.docx
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弹翼应力及位移分析
附件1:
卷弧翼静强度模拟实验报告模板
********************************************************************
卷弧翼静强度模拟实验
实验报告
姓名:
____万象_____
学号:
_1120110136__
指导教师:
___周思达____
实验日期:
__2014.04.23__
1实验目的
结合《结构力学》课堂教学需要,利用虚拟样机技术对卷弧翼静强度进行模拟实验,使学生对结构力学基本原理、假设、实验方法及影响因素等产生直观深入的认识。
2实验要求
1)掌握卷弧翼静强度实验方式及其特点;
2)掌握加载方式对卷弧翼静强度的影响;
3)掌握载荷大小对卷弧翼静强度的影响;
4)了解材料本构模型对卷弧翼静强度的影响;
5)了解虚拟样机概念。
3实验内容
利用虚拟样机技术,模拟卷弧翼静强度实验的过程。
通过改变不同的加载方式、载荷大小以及材料本构模型(物理方程),观察和分析卷弧翼在静载作用下关键部位的应力和位移,以及应力和位移与加载方式、载荷大小和材料本构模型的关系。
(一)加载方式有两种:
(1)工况1,作用在卷弧翼内表面的均布压强,合力最大值为1500N(从0加到1500N);
(2)工况2,作用在卷弧翼内表面的形心处的集中力(方向沿作用点处曲面法向),合力最大值为1500N(从0加到1500N);
(二)材料模型有两种:
(1)线弹性模型,E=70GPa,μ=0.3;
(2)弹塑性模型,弹性段为E=70GPa,μ=0.3,塑性段如表1所示。
表1材料的塑性特性
应力(MPa)
塑性应变
260
0
342
0.01581
445
0.02983
535
0.056
620
0.095
669
0.15
722
0.25
748
0.35
762
0.45
772
0.55
796
0.65
828
0.75
880
0.85
(三)关键部位
对于变形(位移),关键部位选择卷弧翼翼尖的两个点处(A和B),如图1所示。
对于应力,关键部位选择卷弧翼支座与弧面相交的四个点处(C、D、E和F),如图2所示。
图1位移关键点
图2应力关键点
4结果数据
(列举典型实验状态/工况的数据结果,并进行简要分析)
4.1工况1:
均布压强
4.1.1线弹性
4.1.1.1位移
∙参数1:
材料模型:
线弹性
∙参数2:
加载方式:
分布压强
∙参数3:
视图类型:
轴侧视图
∙参数4:
显示的场变量:
位移
实验结果:
LOAD(N)
UAX(mm)
UBX(mm)
UAY(mm)
UBY(mm)
UAZ(mm)
UBZ(mm)
0
0
0
0
0
0
0
75
0.0114
0.012684
0.10922
0.070619
0.004549
0.004491
150
0.022801
0.025368
0.21844
0.141237
0.009098
0.008981
225
0.034201
0.038051
0.32766
0.211856
0.013647
0.013472
300
0.045601
0.050735
0.43688
0.282474
0.018196
0.017962
375
0.057002
0.063419
0.5461
0.353093
0.022745
0.022453
450
0.068402
0.076103
0.65532
0.423711
0.027294
0.026944
525
0.079802
0.088787
0.76454
0.49433
0.031843
0.031434
600
0.091203
0.10147
0.87376
0.564948
0.036392
0.035925
675
0.102603
0.114154
0.98298
0.635567
0.040941
0.040415
750
0.114004
0.126838
1.0922
0.706185
0.04549
0.044906
825
0.125404
0.139522
1.20142
0.776804
0.050039
0.049397
900
0.136804
0.152206
1.31064
0.847422
0.054588
0.053887
975
0.148205
0.164889
1.41986
0.918041
0.059137
0.058378
1050
0.159605
0.177573
1.52908
0.988659
0.063686
0.062868
1125
0.171005
0.190257
1.6383
1.059278
0.068235
0.067359
1200
0.182406
0.202941
1.74752
1.129896
0.072784
0.07185
1275
0.193806
0.215625
1.85674
1.200515
0.077332
0.07634
1350
0.205206
0.228308
1.96596
1.271133
0.081881
0.080831
1425
0.216607
0.240992
2.07518
1.341752
0.08643
0.085321
1500
0.228007
0.253676
2.1844
1.41237
0.090979
0.089812
4.1.1.2应力
∙参数1:
材料模型:
线弹性
∙参数2:
加载方式:
分布压强
∙参数3:
视图类型:
轴侧视图
∙参数4:
显示的场变量:
vonMises应力
实验结果:
LOAD(N)
SC(MPa)
SD(MPa)
SE(MPa)
SF(MPa)
0
0
0
0
0
75
17.6987
14.5678
11.7933
8.8737
150
35.3974
29.1356
23.5866
17.7474
225
53.0961
43.7034
35.3799
26.6211
300
70.7948
58.2712
47.1732
35.4948
375
88.4935
72.839
58.9665
44.3685
450
106.1922
87.4068
70.7598
53.2422
525
123.8909
101.9746
82.5531
62.1159
600
141.5896
116.5424
94.3464
70.9896
675
159.2883
131.1102
106.1397
79.8633
750
176.987
145.678
117.933
88.737
825
194.6857
160.2458
129.7263
97.6107
900
212.3844
174.8136
141.5196
106.4844
975
230.0831
189.3814
153.3129
115.3581
1050
247.7818
203.9492
165.1062
124.2318
1125
265.4805
218.517
176.8995
133.1055
1200
283.1792
233.0848
188.6928
141.9792
1275
300.8779
247.6526
200.4861
150.8529
1350
318.5766
262.2204
212.2794
159.7266
1425
336.2753
276.7882
224.0727
168.6003
1500
353.974
291.356
235.866
177.474
4.1.2弹塑性
4.1.2.1位移
∙参数1:
材料模型:
弹塑性
∙参数2:
加载方式:
分布压强
∙参数3:
视图类型:
轴侧视图
∙参数4:
显示的场变量:
位移
实验结果:
LOAD(N)
UAX(mm)
UBX(mm)
UAY(mm)
UBY(mm)
UAZ(mm)
UBZ(mm)
0
0
0
0
0
0
0
75
0.011294
0.012639
0.10927
0.070651
0.004546
0.004493
150
0.022376
0.025187
0.218634
0.141366
0.009084
0.008989
225
0.033245
0.037646
0.328095
0.212145
0.013615
0.013489
300
0.0439
0.050014
0.437651
0.282989
0.018139
0.017993
375
0.054342
0.062292
0.547302
0.353897
0.022656
0.0225
450
0.06457
0.074478
0.657047
0.424869
0.027166
0.027011
525
0.074583
0.086574
0.766886
0.495904
0.031668
0.031526
600
0.084382
0.098579
0.87682
0.567004
0.036163
0.036044
675
0.093965
0.110493
0.986846
0.638167
0.040651
0.040567
750
0.103333
0.122315
1.09697
0.709394
0.045131
0.045092
825
0.112485
0.134045
1.20718
0.780685
0.049604
0.049622
900
0.12142
0.145683
1.31748
0.852038
0.054069
0.054155
975
0.130138
0.157231
1.4279
0.923458
0.05853
0.058694
1050
0.138633
0.168695
1.53862
0.99496
0.063005
0.063258
1125
0.146909
0.180067
1.64944
1.06653
0.067473
0.067825
1200
0.154969
0.191349
1.76039
1.13818
0.071934
0.072399
1275
0.162811
0.202549
1.8716
1.20995
0.076398
0.076989
1350
0.170423
0.213669
1.98322
1.28182
0.080888
0.081614
1425
0.177813
0.224728
2.09566
1.35387
0.085433
0.086306
1500
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- 应力 位移 分析