有限元課程設(shè)計(jì).doc
《有限元課程設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《有限元課程設(shè)計(jì).doc(25頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
目錄一. 前言二有限元設(shè)計(jì)部分 1 問(wèn)題闡述 2 解析法求解 3 模型簡(jiǎn)化 4 ANSYS軟件應(yīng)用說(shuō)明 5 結(jié)果分析三機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)部分 1 問(wèn)題闡述 2 解析算法 3 黃金分割法順序流程圖 4 C語(yǔ)言源程序代碼 5 結(jié)果分析四設(shè)計(jì)心得五. 參考文 一 前言 二有限元設(shè)計(jì)部分1、問(wèn)題闡述 外伸梁上均布載荷的集中度為q=3kN/m,集中力偶矩Me=3kNm列出剪力方程和彎矩方程,并繪制剪力圖 。 材料力學(xué)(劉鴻文 第四版) P121 圖2-1 外伸梁簡(jiǎn)化圖 2、解析法求解 由梁的平衡方程,求出支反力為 FRA=14.5kN,F(xiàn)RB=3.5kN 梁的C A、等三段內(nèi),剪力和彎矩都不能有同一個(gè)方程來(lái)表示,所以應(yīng)分為三段考慮。對(duì)每一段都可以用同一個(gè)方法計(jì)算,列出剪力方程和彎矩方程,方程中以為單位,()以為單位,()以為單位。 在段內(nèi):()(=) (g)()(3)(=2) (h) 在AD段內(nèi): ()FRA14.5(2m=6) (i) ()FRA(x-2)-(1/2)X=14.5(x-2)-(3/2)X 2 (j) (2m6m) M(x)是x的二次函數(shù),根據(jù)極值條件dM(x)/d(x)=0,得 14.5-3x=0 由此解出x=4.83m,亦即在那這一截面上,彎矩為極值。 代入(j)式得AD段內(nèi)的最大彎矩為 M=6.04kNm當(dāng)截面取在DB段,用截面右側(cè)的外力計(jì)算剪力和彎矩比較方便結(jié)果為 ()FRB.5kN(6m8) (k)()FRB(8-x)=3.5(8-x)(6mxf2,作前進(jìn)運(yùn)算: a3=a2+h , f3=f(a3)=0比較f2和f3,因?yàn)閒2f3,再作前進(jìn)運(yùn)算: h=2h=2 , a1=a2=1 , f1=f2=4 a2=a3=4 , f2=f3=0 a3=a2+h=4 , f3=f(a3)=-2比較f2和f3,因?yàn)閒2f3,再做前進(jìn)運(yùn)算: h=2h=4, a1=a2=2 , f1=f2=0 a2=a3=4 , f2=f3=-2 a3=a2+h=8 , f3=f(a3)=18 此時(shí),a1,a2,a3三點(diǎn)的函數(shù)值出現(xiàn)了 “兩頭大,中間小“的情況,故初始搜索區(qū)間a,b=2,8.下面按黃金分割法框圖進(jìn)行優(yōu)化。 在初始區(qū)間a,b=2,8中取兩個(gè)計(jì)算點(diǎn)并計(jì)算其函數(shù)值 a1=a+0.382(b-a)=4.292, f1=f(a1)=-1.622736 a2=a+0.618(b-a)=5.708 ,f2=f(fa2)=2.62524比較函數(shù)值,縮短區(qū)間。因有f1 不滿足迭代終止條件,比較函數(shù)值f1,f2,繼續(xù)縮短區(qū)間。經(jīng)過(guò)6次迭代a=3.28632 b=3.597050 a1=3.405023 a2=3.416456 f1=-2.240980 f2=-2.243020 b-a=0.310722 滿足了給定精度,迭代即可終止,近似最優(yōu)解為 a1*=0.5(b+a)=3.441689 , a2*=f(a*)=-2.2466 以上為解析法求解的結(jié)果3 算法流程圖 用C語(yǔ)言編程,其算法流程圖如下 (即為黃金分割法的順序流程圖4黃金分割法C語(yǔ)言程序#include#include#include#define e 0.35#define b 1float function(float x )float y= pow(x,2)-7 * x+10;return(y);void finding(float a3,float f3)float t=b,a1,f1,ia;a0=0;f0=function(a0);for(int i=0; ;i+)a1=a0+t; f1=function(a1);if(f1=e)t=-t;a0=a1;f0=f1;elseif(ia=1) return;t=t/2;ia=1;for(i=0; ;i+)a2=a1+t;f2=function (a2);if(f2f1) break;t=2*t;a0=a1;f0=f1;a1=a2;f1=f2;if(a0a2)a1=a0;f1=f0;a0=a2;f0=f2;a2=a1;f2=f1;return;float gold(float * e)float a13,f13,a4,f4;float c;finding(a1,f1);a0=a10;f0=f10;a3=a12;f3=f12;a1=a0+0.382*(a3-a0);a2=a0+0.618*(a3-a0);f1=function(a1);f2=function(a2);for(int i=0; ;i+)if(f1=f2)a0=a1;f0=f1;a1=a2;f1=f2;a2=a0+0.618*(a3-a0);f2=function(a2);elsea3=a2;f3=f2;a2=a1;f2=f1;a1=a0+0.382*(a3-a0);f1=function(a1);if(a3-a0)e) c=(a1+a2)/2; * e=function(c);break;return(c);void main()float d,e;d=gold(&e);printf(nThe Optimal Design Result Is:n);printf(nta1*=%fnta2*=%f,d,e);getch(); 程序運(yùn)行后的結(jié)果圖: 5結(jié)果分析 C語(yǔ)言運(yùn)行后的實(shí)際結(jié)果與解析法算的理論結(jié)果有一定差距,是由于迭代步長(zhǎng)與迭代精度所決定的。所以,可以看出,黃金分割法對(duì)步長(zhǎng)與迭代精度有非常嚴(yán)格的要求,才能接近準(zhǔn)確值。且黃金分割法迭代次數(shù)較多,計(jì)算效率低,適用于低維優(yōu)化的一維搜索。四設(shè)計(jì)心得通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),我們不僅加深了對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法這門(mén)課程的基本知識(shí)的了解,更加了解的了有限元法在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析,能夠精確的觀察出模型各個(gè)微元部分所收的應(yīng)力或者形變等等。使我們意識(shí)到了有限元分析在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大功能與作用。通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的實(shí)際優(yōu)化,了解了優(yōu)化方法在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,也了解了各種方法的有點(diǎn)與缺點(diǎn),對(duì)以后的學(xué)習(xí)工作有很大幫助,使我們了解到理論與實(shí)際聯(lián)系的重要性,增加了我們的學(xué)習(xí)興趣,這次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺。 五參考文獻(xiàn) 1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法/倪洪啟,古耀新主編。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.22 材料力學(xué)/劉鴻文主編.-4版.-北京:高等教育出版社,2004.1(2008重?。? C程序設(shè)計(jì)/譚浩強(qiáng)著.-3版:北京:清華大學(xué)出版社,2005(2007重?。?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 有限元 課程設(shè)計(jì)
鏈接地址:http://www.szxfmmzy.com/p-8808944.html