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圆板边缘应力:固定位置如何提取弯曲应力?软件高级技巧!板厚只能划分一层网格!

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问题来源    

    学员问我圆板的受力分析,截图给我,如下:

   
    当我看到,板边缘固支时,最大应力在周边。我感到很奇怪。因为固定约束位置是应力奇异位置,无法得到真实解。    
    我和学员说了这个矛盾点,学员解释这里的应力是指弯曲应力,不是总应力,只能这样解释了。规则设计确实只能计算薄膜应力和弯曲应力。
   

    当我试图通过仿真分析验证K=0.188是不是对应边缘的弯曲应力,我感到很困难,需要更高的软件操作技巧。

简支板仿真分析

    圆板的网格模型如下所示:

   

    边界条件如下图所示

   

    应该注意,简支约束需要使用远程位移:

    仿真分析结果如下:

   

    最大弯曲应力出现在板中间,公式解为:

0.309*0.1*40000/25=49.44MPa

固支板仿真分析

    网格如上,边界条件如下图所示

    仿真分析结果如下:

   

    最大弯曲应力出现在板周边,公式解为:

0.188*0.1*40000/25=30.08MPa

更高的软件操作技巧

    书上内容如下:

   
    在仿真中,简支的挠度为0.27883mm,固支的挠度为0.068636mm,挠度确实约小75%,仿真解与公式解高度一致。    
    在仿真中,简支的最大弯曲应力为49.43MPa,固支的最大弯曲应力为22.87MPa,与公式解差距较大。由此说明,在固定约束位置,不能进行线性化应力。    

    如何在仿真中正确获得固支板周边的弯曲应力(基于节点力):

    1)打开节点力

    2)厚度方向一层单元(这是必须的)

    3)定义圆柱坐标系

   

    4)查看上边缘的径向力反应

    5)计算弯曲应力(矩形截面抗弯公式)

15876*6/3.14159/200/5=30.32MPa
   

    采用半仿真半公式的方法,与公式解高度一致



来源:博集华仿
科普
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首次发布时间:2025-11-08
最近编辑:7小时前
博集华仿
硕士 致力于推广工程仿真技术
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