悬臂梁有限元分析验证

XXX大学研究生课程论文

注意事项：

1、以上各项由研究生认真填写；

2、研究生课程论文应符合一般学术规范，具有一定学术价值，严禁网上下载或抄袭；凡检查或抽查不合格者，一律取消该门课程成绩和学分，并按有关规定追究相关人员责任；

3、论文得分由批阅教师填写（见封底），并签字确认；批阅教师应根据作业质量客观、公正的在文后签写批阅意见；

4、原则上要求所有课程论文均须用A4纸打印，加装本封面封底，左侧装订；

5、课程论文由各学院（部）统一保存，以备查用。

4、卷纸不够写，可另附纸。

摘要：本文通过有限元软件MSC.Patran建立悬臂梁模型，通过对悬臂梁的1D,2D,3D有限元受均布载荷时的应力云图与位移云图作比较，为有限元建模时对梁单元做简化提供验证依据。

关键词：悬臂梁 应力 位移

一 提出问题

计算矩形截面梁在受均布载荷

图1 1D模型应力云图

图2 1D模型位移云图

结果分析：通过结果云图可以看1D模型应力值在约束点最大值为1.33e7 Pa，最大位移在悬臂梁的自由端其最大值为4.33e-4 m。计算结果与理论计算结果一致，证明了1D梁单元有限元模型计算的正确性。

2）应力分布

由理论计算可得，最大应力为1.33e7Pa，由应力图可得最大应力为1.33e7 Pa，二者基本上相一致；由理论计算，最大挠度为0.423mm，由位移图可得最大桡度为0.433mm，二者基本上相一致。

2D模型分析

运用Patran建立有限元模型，划分网格，对其进行约束与加载，并且定义其材料，定义属性，进行分析。其结果应力云图，与位移云图如下：

图4 2D 应力分布云图

图5 2D位移云图

结果分析：通过结果云图可以看2D模型应力值在约束点最大值为1.13e7 Pa，最大位移在悬臂梁的自由端其最大值为4.34e-4 m。计算结果与理论计算结果一致，证明了2D梁单元有限元模型计算的正确性。

3D模型分析

图6 3D模型应力云图

图7 3D模型位移云图

结果分析：通过结果云图可以看3D模型应力值在约束点最大值为1.37e7 Pa，最大位移在悬臂梁的自由端其最大值为4.30e-4 m。计算结果与理论计算结果一致，证明了3D梁单元有限元模型计算的正确性。

四结果分析

将有限元各计算结果与理论值分析对比列出出下表：

表1 结果对比

五 结论

通过有限元分析计算，验证了有限元计算中对梁单元简化为1D单元的正确性。同时，通过对悬臂梁的有限元计算也验证了有限元计算的正确性，为有限元分析的发展提供了可靠地保证。

毕业论文毕业论文毕业论文有限元分析毕业论文

验证岗位职责

机场验证岗位职责

学位验证证明

机场安检验证岗位职责