有限元分析及应用报告题目：教室课桌有限元分析姓名： XXXX 学号： XXX 班级：机械 XXX 学院: 机械学院指导老师： XXXXX 二零一五年一月一． 问题概述下图所示可以展示大部分高校课桌结构。即基本结构为一个钢制支架用地脚螺栓固定在地面上，然后将胶合木平板用螺栓连接在钢制支架上。在本报告中， 将对胶合木板和钢制支架做有限元分析。假定 250kg 的重量施加在在该课桌表面上，分析木板和钢架的变形和应力，并进行校核。钢材的弹性模量为2.1×Pa，泊松比为0.3；腹面木胶合板弹性模量1.1 ×Pa，泊松比为0.45 。在设计中均假定材料为各向同性材料。二． 问题分析在日常生活中，课桌受力主要为桌面受到垂直方向的压力，所以桌面可以使用壳单元进行分析， 而钢制支架则主要受到由桌面传递的弯矩产生变形， 因此可以用梁单元进行分析。 所以根据课桌的结构和其受力特点， 实体课桌结构可以简化为梁单元和壳单元的组合，所以首先将课桌简化为由梁单元beam189 和壳单元 shell63 构建的模型。在有限元模型中，当shell 单元和 beam 单元划分网格的节点重合时，该节点能够起到传递力的作用，所以利用这一特点能将shell 单元和 beam 单元连接起来进行分析简化得到的课桌形状尺寸如下图：图 2-1 简化课桌形状尺寸示意图三．有限元建模50mm 600mm 200mm 200mm 1000mm 500mm 1．设置计算类型由 问 题 分 析 可 知 本 问 题 属 于 平 面 静 应 力 问 题 ， 所 以 选 择preferences为 structure。2．单元类型选定由问题分析可知， 本例需要使用梁单元beam189，壳单元 shell63。所以在 element type 中添加这两科单元。3．材料参数支架的材料钢，则其材料参数：弹性模量E=2.1e11，泊松比为σ =0.3 ，在软件中定义为材料1。桌面的材料为胶合木板，则取弹性模量1.1×Pa，泊松比为σ =0.45，在软件中定义为材料2。4．定义实常数和sections 在 real constants中定义 shell单元的厚度为0.03mm。在 sections 中的 beam→common sections设置梁单元的截面形状和尺寸， 如图 3-1 所示。5．几何建模按照前述所的尺寸利用ansys 的 modeling 依次建立 keypoint ：图 3-1 梁单元截面形状尺寸，单位：m 1(-0.1,0,0),2(0,0,0),3(1,0,0),4(0,0.5,0),5(0,0.6,0)，6(-0.2,0.6,0)，7(-0.3,0.6,0）, 8(-0.1,0,-1),9(0,0,-1),10(1，0,-1),11(0,0.5,-1),12(0,0.6,-1)，13(-0.2,0.6,-1)，14(-...
