基于solidworks正方形蜂窩結構面內力學性能有限元分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 17:37 本頁面
【文章內容簡介】 損壞。本論文針對正方形結構蜂窩紙板進行一次靜態(tài)模擬。 第一次靜態(tài)模擬將已經建模好的正方形蜂窩材料選擇為紙板。模型如果沒有合適的約束，那就會失去平衡面而做自由的平移或旋轉運動。因此首先約束一面，固定幾何體，這樣，該物體就只能在受力的方向上做變形移動。然后在另一面設置外部載荷，載荷就是施加在受測物體上的力或其他形態(tài)的動能，在本次試驗中，載荷類型設置為壓力，具體操作如下圖所示： 圖33 約束設置 圖34 外部載荷設置 接下來就是設置網格，網格一直是有限元分析的主角，它讓工程分析的數(shù)字更為可靠。首先，程序將幾何模型劃分為許多具有簡單形狀的小單元， 這些單元都通過公共的節(jié)點連接，這個過程就稱為網格劃分。有限元分析程序將模型視為一個網狀物，在分析中，網格劃分是一個重要的步驟，網格劃分的越細，質量就越高，分析結果就越準。在算例1試驗中，,設置完畢后運行解算器進行分析。 圖35 網格參數(shù)設置 圖36 網格化后效果圖 圖37 過程圖 分析結束后得到分析圖。 圖38 窩芯為正方形的蜂窩紙板應力云圖 圖39 窩芯為正方形的蜂窩紙板位移云圖 圖310 窩芯為正方形的蜂窩紙板應變云圖 結果分析與討論 在進行完仿真試驗后，對這次的試驗進行結果分析，主要是對其應力進行分析。主要是選取其邊線上的應力分布圖分析。 圖311 選取的邊線1 圖312 選取的邊線2 圖313 選取的邊線1的應力圖解 圖314 選取的邊線2的應力圖解 圖315 選取的邊線3 圖316 選取的邊線3的應力圖解表32 算例結果（1）名稱類型最小最大應力1VON:von Mises 應力 N/m^2節(jié): 31519350710200 N/m^2節(jié): 301233位移1URES:合位移0 m節(jié): 163 m節(jié): 2631應變1ESTRN :對等應變 單元: 1593 單元: 24860從圖解中可以看到，兩短邊的應力分布基本左右對稱，,其位置在中點處，最小值為0，位于兩個端點處，而另一邊線2由于有支撐面板，受力比較均勻，,位于靠近端點處，,位于中間位置。而在長邊也就是邊線3在試驗中，受力也比較均勻，但是在靠近邊線1后受力極具增大。 在算例結果（1）中，我們可以發(fā)現(xiàn)，整個正方形蜂窩紙板在節(jié): N/m^2，而在節(jié): 301233處取得最大應力50710200 N/m^2。同時在節(jié): m。 第二次靜態(tài)模擬及結果分析與討論 第二次靜態(tài)模擬 由于建立模型的蜂窩紙板的四側并不對稱，因此，需要選擇另兩個面進行一 次靜態(tài)模擬，材料的選擇與基本的數(shù)據(jù)都與第一次的靜態(tài)模擬相同，因此在這不再贅述。具體操作如下圖所示： 圖317 約束設置 圖318 載荷設置 圖319 網格后效果圖在進行完基本的操作后，運行，得到的圖解如下圖所示： 圖320 應力圖解 圖321 位移圖解 圖322 應變圖解 結果分析與討論通過對厚度為20mm蜂窩芯紙結構為正方形的蜂窩紙板進行第二次仿真模擬使我們更進一步了解到這種蜂窩紙板的特性，這里像上文中對第一次模擬的結果分析一樣進行分析： 圖323 邊線4 圖324 邊線4應力圖解 圖325 邊線5 圖326 邊線5的應力圖解 表33 算例結果（2）名稱類型最小最大應力1VON:von Mises 應力 N/m^2節(jié): 300410229590 N/m^2節(jié): 319480位移1URES:合位移0 m節(jié): 244 m節(jié): 281499應變1ESTRN :對等應變 單元: 159792 單元: 13740從圖解中可以看到，兩邊線的應力分布基本左右對稱，,其位置在中點處，而最小應力位于靠近兩端點處，而另一邊線5受力分布成上下振蕩分布，可看出在凸起處受力較大，凹處受力較小，,最小值可達0。在算例結果（2）中，我們可以發(fā)現(xiàn)，整個正方形蜂窩紙板在節(jié): N/m^2，而在節(jié): 319480處取得最大應力229590 N/m^2。 本章小結通過這兩次的靜態(tài)模擬仿真試驗，應該說基本掌握了Solidworks Simulation 靜態(tài)分析的基本操作。同時通過對厚度為20mm蜂窩芯紙結構為正方形的蜂窩紙板進行仿真模擬，使我們更進一步了解到這種蜂窩紙板的力學性能，當他們面對外部載荷時所產生應力的變化規(guī)律，以及最大應力值的大小，說明正方形結構的蜂窩紙板的一些靜態(tài)力學性能。這將對于我們今后在選擇包裝材料，減少資源浪費以及更合理充分的包裝產品上提供很大的幫助。4 靜態(tài)對比分析
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