飞机结构与强度课程实践总结

《飞机构造与强度》课程设计汇报题目名称单向受力矩形平板有限元分析专业_学号一学生姓名所属学院_指导教师_二一五年一月

一、目日勺与意义通过对构造与强度理论知识的学习，结合软件，用有限元的措施对平板构造受力进行理论分析与计算，通过实例日勺方式，让学生深刻受力与构造变化之间的关系

二、有限元分析原理与软件简介

（一）、有限元分析基本原理有限单元法的基本思想是将持续的求解区域离散为一组有限个，且按照一定方式互相联结在一起的单元组合体有限单元法是运用在每个单元内假设的近似函数来分片时表达全求解域上待求的未知场函数单元内的I近似函数由未知场函数在单元日勺各个节点欧J数值和其插值函数来体现可以通过插值函数计算出各个单元内场函数的I近似值，从而得到整个求解域上欧I近似解伴随单元数目的增长，也即单元尺寸的缩小，或者伴随单元自由度的I增长及插值函数精度的提高，解的近似程度将不停改善，假如单元满足收敛规定，近似解最终将收敛于精确解采用有限元法时，先把持续体或构造划分为若干个有限大小的元素，它们的形状随所选的模型不一样而异，各个元素的大小可以不一样，排列方式也没有严格规定有限元分析的一般环节及过程如下环节L构造的离散化有限元的第一步，是把构造或持续体分割成许多单元，因而在着手分析时，必须用合适日勺有限元素把构造模型化，并确定单元的数量、类型、大小和布置环节2从区域或构造中取出其中一种单元来研究选择合适的I插值模式或位移模式近似的描述单元的位移场环节3单元刚度矩阵和载荷向量的I推导根据假设的I位移模式,运用平衡条件或合适的变分原理就可以推导出单元的刚度矩阵和载荷向量环节4由集合单元方程得到总的平衡方程组持续体或构造由许多有限元的单元组合而成因此，对整个持续体或构造进行有限元分析时，就需要进行组合把哥哥单元刚度矩阵和载荷向量按合适方式进行组合，从而建立总的平衡方程环节5求解未知节点位移按问题的边界条件修改总的平衡方程，使构造不可刚体移动，对于线性问题可以很轻易地从代数方程组中解出节点位移环节6单元应变和应力的计算可根据已知的节点位移运用固体力学或构造力学的有关方程算出单元的应变和应力

（二）、软件简介本次分析重要用到两个软件MSC.Patran和MSC.NastranoMSC.Patran是一种集成的并行框架式有限元前后处理及分析仿真系统MSC.Patran最早由美国宇航局NASA倡导开发，是工业领域最著名的并行框架式有限元前后处理及分析系统，其开放式、多功能的体系构造可将工程设计、工程分析、成果评估、顾客化设计和交互图形界面集于一身，构成一种完整的CAE集成环境使用MSC.Patran,可以协助产品开发顾客实现从设计到制造全过程的产品性能仿真MSCPatran作为一种优秀的前后之处理器，具有高度的集成能力和良好的合用性它实现了模型处理智能化、自动有限元建模、分析日勺集成、分析成果日勺可视化处理等其重要特点特点有开放式几何访问及模型构造、CAD几何模型时直接访问、强大日勺几何造型功能、多种分析的集成、有限元建模、有限元模型的编辑处理、单元检查、任意梁截面定义、分析条件定义、成果交互式可视化后处理、高级顾客化工具——PATRAN-PCL命令语言等等MSC.Nastran是由MSC.Software企业推出的I一种大型构造有限元分析软件MSC.NASTRAN具有很高的软件可靠性、品质优秀它具有开放式的构造，全模块化的组织构造使其不仅拥有很强的分析功能而又保证很好的灵活性，使用者可针对根据自己日勺工程问题和系统需求通过模块选择、组合获取最佳的应用系统止匕外,MSC.NASTRAN还为顾客提供了强大的开发工具DMAP语言针对实际工程应用,MSC.NASTRAN中有近70余种单元独特的单元库所有这些单元可满足MSC.NASTRAN多种分析功能的需要，且保证求解日勺高精度和高可靠性模型建好后，MSC.NASTRAN即可进行分析，如动力学、非线性分析、敏捷度分析、热分析等等此外,MSC.NASTRAN日勺新版本中还增长了更为完善的梁单元库，同步新的基于P单元技术的界面单元的引入，可有效地处理网格划分时不持续性（如实体单元与板壳单元的连接），并自动地进行MPC约束MSC.NASTRAN的I RSSCON连接单元可将壳-实体自动连接，使组合构造的建模愈加以便基于它的特点，MSC.Nastran所能实现的重要功能有静力分析、屈曲分析、动力学分析、特性模态分析、直接复特性值分析、直接瞬态响应分析、模态瞬态响应分析、响应谱分析、模态复特性值分析、直接频率响应分析、模态频率响应分析、非线性瞬态分析、模态综合、动力敏捷度分析、非线性分析、声学分析、非线性分析、几何非线性分析、材料非线性分析、非线性瞬态分析、热传导分析、空气动力弹性及颤振分析、流-固耦合分析、多级超单元分析、高级对称分析、设计敏捷度及优化分析等

三、基本数据

（一）、模型的选择:。