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1、薄板结构件应力分析薄板结构件应力分析王鑫王鑫 陈从胜陈从胜弹塑性力学弹塑性力学1 1、建立研究模型、建立研究模型如图，取一正方形薄板，其尺寸如图，取一正方形薄板，其尺寸如下所示。已知边长远大于厚度，如下所示。已知边长远大于厚度，在其两个顶角处施加压应力在其两个顶角处施加压应力p p，求，求薄板内部应力场和位移场的分部薄板内部应力场和位移场的分部情况。情况。xy建立直角坐标系建立直角坐标系如下。如下。2 2、研究对象离散化、研究对象离散化由对称性可知，取其由对称性可知，取其 为研究对为研究对象（上图中阴影部分）。象（上图中阴影部分）。生成网格：生成网格：利用有限元法将平利用有限元法将平板离散化，
2、使原为板离散化，使原为一体的四分之一平一体的四分之一平板分割成若干小三板分割成若干小三角形。角形。图中每一个小三角形代表一个网格，网格连接处的点为节点。图中每一个小三角形代表一个网格，网格连接处的点为节点。3 3、施加、施加x x方向上边界条件方向上边界条件由于由于外力外力p p仅作用在仅作用在y y方向上，方向上，x x方向上没有受到力的作用，故方向上没有受到力的作用，故x x方向上位移为方向上位移为0 0。4 4、施加、施加y y方向上边界条件方向上边界条件由对称性知，变形后由对称性知，变形后x x轴位置不变，故轴位置不变，故x x轴上点在轴上点在y y方方向上位移为向上位移为0 0。pp
3、5 5、施加载荷、施加载荷在在y y方向上施加方向上施加10N10N的压应力。的压应力。6 6、定义材料属性、定义材料属性一、定义材料类型为弹塑性；弹性模量为一、定义材料类型为弹塑性；弹性模量为200000GPa200000GPa；泊松比为；泊松比为0.30.3二、定义材料几何尺寸为厚二、定义材料几何尺寸为厚1mm1mm；假定应力，恒温。；假定应力，恒温。7 7、定义加载条件、定义加载条件一、定义应力张量类型为一、定义应力张量类型为“应力应力”二、定义单元类型二、定义单元类型8 8、提交作业、提交作业9 9、加载完成后薄板变形、加载完成后薄板变形可见，变形较大的区域可见，变形较大的区域 在在y
4、 y轴附近，轴附近，x x轴上点几乎没有位移。轴上点几乎没有位移。1010、x x方形上应力分布等高线方形上应力分布等高线由图可知，由图可知，p p点作用出应力最大。随点作用出应力最大。随x x增大方向，应增大方向，应力增大。逐渐由拉应力向压应力过渡。力增大。逐渐由拉应力向压应力过渡。1111、y y方向上应力分布等高线方向上应力分布等高线由图可知，由图可知，y y轴方向上全部为压应力。随轴方向上全部为压应力。随y y轴数值增大，应轴数值增大，应力绝对值也增大。力绝对值也增大。1212、x x轴上点应力分布轴上点应力分布x方向上的应力y方向上的应力在在x x轴上等距去轴上等距去1010个点，个点，模拟它们模拟它们x x方向上和方向上和y y方方向上受力如图所示。向上受力如图所示。1313、y y轴上点应力分布轴上点应力分布x方向上的应力y方向上的应力在在y y轴上等距去轴上等距去1010个点，个点，模拟它们模拟它们x x方向上和方向上和y y方方向上受力如图所示。向上受力如图所示。