圣维南原理数值验证实验报告

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1、人冲谴*人嗲实验学院(系)名称：机械工程学院姓名黄俊伟学号20140308专业机械工程班级机械工程10班实验项目圣文南原理的数值验证课程名称材料力学课程代码0100020实验时间2016.4.13实验地点15号楼607批改意见成绩教师签字:圣文南原理的数值验证一.实验目的：1.通过实验获取均布载荷与单集屮力作用时杆端局部区域的正应力分布规律。2.掌握ANSYS软件的基本使用方法，会用菜单方法建立实体模型、有限元模型，给定材料参数，学习施加分布载荷和集中载荷的方法，能够正确施加位移边界条件和进行求解。学习使用ANSYS软件的后处理功能，获取计算结果的云图，提取不同截面的应力

2、数值。学会保存和调用进行有限元分析的文本文件。3.利用EXCEL绘制不同截面的应力分布。二.实验内容：1.建立矩形杆件的实体模型，划分单元，输入材料参数，给定载荷及位移边界条件。2.进行计算，获得计算结果。3.利用后处理功能获取应力云图，提取不同截面的应力数值，利用EXCEL绘制(1)加载和求解49.92949.79651.55374.935140.>59452.853■c49.94649.826151.0□4f57.79?2.6>-41.34949.99349.931■49.73851.52527.219I18.3861g50.OSIgSO.135f48.77833.7

3、59L2.7>9-2.536Xi50.0H—_91V150.4»」19t149.4!_—J07T(L8.99;5-9-1.854(2)结果分析和査看.wvvx—e^>.*xdLS-各7.J鬌豕及•JA.：2&MXI.xu•JJ.S-ak->.-2LiU>.7M>B=*jt*】内E—J.JMCFfc-^r.3^«■IW^K■•JDFJ&JJb.应力分布图-10-1.9-5.918.949.450.450-7.5-2.512.833.848.850.150-518.427.851.549.749.950-2.5-41.392.667.85149.849.90452.81417

4、4.951.549.849.92.5-41.392.667.85149.849.9518.427.851.549.749.9507.5-2.512.833.848.850.15010-1.9-5.918.949.450.450Oh0.25h0.5hlh1.5h2h三、实验条件：硬件：计算机，主频3.0G，内存3.0G,硬盘200G,软件：大型多物理场分析软件ANSYS教育版ED5.6,EXCEL-2003四、计算条件：原始条件：杆件尺寸为100X20Xlmm3,弹性模量E=210GPa，泊松比p=0.3,分別受均布载荷q=50MPa作用和单集中力F=lkN作用。五、结论：

5、通过ANSYS数值验算可以表示：如果把物体的一小部分边界上的面力，变换为分布不同但静力等效的集中力，那么，远处的应力分布将有显著的改变，但是远处所受的影响可以不计。从而验证丫圣维南原理的正确性。六、学习体会与建议：通过这次实验的学习，自己切实体会到材料力学的学习需要结合一些力学分析软件去学〉」，让我见识到了ANSYS软件的强大功能。利用ANSYS软件解决问题之前要考虑很多因素，比如，确定分析的任务，分析的目标和类型。利用模型的几何对称性等因素。建议：能够增加ANSYS学习的课吋。