基于solidworks正方形蜂窩結(jié)構(gòu)面內(nèi)力學(xué)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(nèi)容簡介】 損壞。本論文針對正方形結(jié)構(gòu)蜂窩紙板進(jìn)行一次靜態(tài)模擬。 第一次靜態(tài)模擬將已經(jīng)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(zhuǎn)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(shè)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(shè)置為壓力，具體操作如下圖所示： 圖33 約束設(shè)置 圖34 外部載荷設(shè)置 接下來就是設(shè)置網(wǎng)格，網(wǎng)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?qū)缀文Ｐ蛣澐譃樵S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(wǎng)格劃分。有限元分析程序?qū)⒛Ｐ鸵暈橐粋€網(wǎng)狀物，在分析中，網(wǎng)格劃分是一個重要的步驟，網(wǎng)格劃分的越細(xì)，質(zhì)量就越高，分析結(jié)果就越準(zhǔn)。在算例1試驗中，,設(shè)置完畢后運行解算器進(jìn)行分析。 圖35 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 圖36 網(wǎng)格化后效果圖 圖37 過程圖 分析結(jié)束后得到分析圖。 圖38 窩芯為正方形的蜂窩紙板應(yīng)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(yīng)變云圖 結(jié)果分析與討論 在進(jìn)行完仿真試驗后，對這次的試驗進(jìn)行結(jié)果分析，主要是對其應(yīng)力進(jìn)行分析。主要是選取其邊線上的應(yīng)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(yīng)力圖解 圖314 選取的邊線2的應(yīng)力圖解 圖315 選取的邊線3 圖316 選取的邊線3的應(yīng)力圖解表32 算例結(jié)果（1）名稱類型最小最大應(yīng)力1VON:von Mises 應(yīng)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(yīng)變1ESTRN :對等應(yīng)變 單元: 1593 單元: 24860從圖解中可以看到，兩短邊的應(yīng)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(jié)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(yīng)力50710200 N/m^2。同時在節(jié): m。 第二次靜態(tài)模擬及結(jié)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(cè)并不對稱，因此，需要選擇另兩個面進(jìn)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(shè)置 圖318 載荷設(shè)置 圖319 網(wǎng)格后效果圖在進(jìn)行完基本的操作后，運行，得到的圖解如下圖所示： 圖320 應(yīng)力圖解 圖321 位移圖解 圖322 應(yīng)變圖解 結(jié)果分析與討論通過對厚度為20mm蜂窩芯紙結(jié)構(gòu)為正方形的蜂窩紙板進(jìn)行第二次仿真模擬使我們更進(jìn)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(jié)果分析一樣進(jìn)行分析： 圖323 邊線4 圖324 邊線4應(yīng)力圖解 圖325 邊線5 圖326 邊線5的應(yīng)力圖解 表33 算例結(jié)果（2）名稱類型最小最大應(yīng)力1VON:von Mises 應(yīng)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(yīng)變1ESTRN :對等應(yīng)變 單元: 159792 單元: 13740從圖解中可以看到，兩邊線的應(yīng)力分布基本左右對稱，,其位置在中點處，而最小應(yīng)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(dá)0。在算例結(jié)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(yīng)力229590 N/m^2。 本章小結(jié)通過這兩次的靜態(tài)模擬仿真試驗，應(yīng)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(jié)構(gòu)為正方形的蜂窩紙板進(jìn)行仿真模擬，使我們更進(jìn)一步了解到這種蜂窩紙板的力學(xué)性能，當(dāng)他們面對外部載荷時所產(chǎn)生應(yīng)力的變化規(guī)律，以及最大應(yīng)力值的大小，說明正方形結(jié)構(gòu)的蜂窩紙板的一些靜態(tài)力學(xué)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(chǎn)品上提供很大的幫助。4 靜態(tài)對比分析
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