abaqus有限元建模小例子.docx
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abaqus有限元建模小例子
abaqus有限元建模小例子
D
几何模型
有限元模型
三ABAQUS有限元分析結果
①应力云图(Z方向正应力分量):
施加载荷前
F=300N
②应变(Z方向分量):
中间竖直平面的厚度方向应变分布图:
F=100N
F=200N
F=300N
由上图可以看出应变沿着厚度方向呈线性比例趋势变化,与实验测得的应变值变化趋势相同。
中性轴处应变均接近零值,应变与距离中性轴位移基本为正比关系。
1.3分析结果:
中间竖直截面上下边缘轴向应力数值对比:
*10^-6MPa
距中性轴距
ABAQUS模拟
实验测量值平均
理论值
1/2H
-96.182*70000
-97*70000
-6.9165=-70000*98.807
-1/2H
95.789*70000
92*70000
6.9165
问题二:
机身中段结构内力、变形分布的有限元分析模型
2.1问题描述:
对单块式机身中段结构进行有限元建模分析。
载荷:
气密载荷、结构重力、装载作用力
假设机身中段为圆柱框型结构,具体尺寸可以假设获得。
现对结构的主要构件(如蒙皮、长桁、隔框、地板等)用有限元进行模拟,分析结构内力分布及变形基本情况。
2.2机身结构组成形式及受力承力分析:
桁梁式机身,中段机身结构主要由长桁、蒙皮、隔框、地板组成,长桁穿过隔框直通结构段,长桁承受机身整体弯曲的轴力,蒙皮主要承受剪力及扭矩还有小部分的轴力,隔框主要起约束及限制位移及变形的作用,机翼升力通过与加强框相连的结构连接件传递至机身,加强框还要承受各部件传来的集中载荷。
机身中段为近似圆柱体,主要承受气密载荷、结构重力、装载作用力的作用。
2.3机身结构几何模型及尺寸比例假设
长20米半径4米按10:
1建模
2.4机身结构的有限元模型
将机身结构中段离散化为有限元分析模型,要求如实反映结构的几何形状、构造形式、材料特性、传力路线、承载方式和边界约束条件等基本要素。
机身中段结构基本可以近似为圆柱框体,侧面开圆形舷窗。
气密载荷作用下的蒙皮受剪力及弯曲应力,结构长桁及梁受拉伸及弯曲作用力,这里将蒙皮、隔框及腹板、地板简化为壳单元,将长桁、框缘简化为空间梁单元。
1几何模型:
2载荷及边界条件:
气密载荷:
内侧0.101外侧0.091简化为施加在蒙皮壳单元上的分布压强。
结构重力:
2.5*10^-5施加在整个中段结构上的体作用力。
装载作用力:
0.05MPa施加在地板上表面的均布载荷。
边界条件:
这里忽略机身中段受前后机身结构的作用,由于在飞行状态,机身中段受由机翼传来的气动升力作用,与结构重力及装载重力平衡(气密载荷为自平衡载荷)。
在这里将约束施加在机翼机身连接件处,这里简化为对框缘两侧部分区域的约束,截面区域上所有点施加六个独立约束。
3有限元模型:
2.4有限元分析结果
总体应力及变形分布图:
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