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问题一: 工字梁弯曲 1.1 问题描述:
在<<材料力学实验>>中，弯曲实验測定了工字梁弯曲应变大小及其分布，以
验证弯曲正应力公式。在这里，採用ABAQUS/CAE建立试验件的有限元模型，ABAQUS/Standard模块进行分析求解，得到应力、应变分布，对比其与理论公式计算值及实验測量值的差別。 弯曲实验的相关数据：
材料：铝合金 E=70GPa 泊松比0.3 实验装置结构简图如图所示：
结构尺寸测量值： H=50（+/-0.5mm） h=46(+/-0.5mm) B=40（+/-0.5mm） b=2(+/-0.02mm) a=300(+/-1mm)
F1=30N Fmax=300N ?F?100N
1.2 ABAQUS有限元建模及分析
一 对象:
工字型截面铝合金梁
梁的结构简图如图1所示，結构尺寸、载荷、約束根据1.1设定，L取1600mm，两端各伸出100mm。
二 用ABAQUS/CAE建立实验件的有限元模型,效果图如下：
边界条件简化：
左侧固定铰支座简化为下表面左参考点处的约束 U1=U2=U3=0
右侧活动铰支座简化为下表面右参考点处的约束 U1=U2=UR3=0
几何模型
有限元模型
三 ABAQUS有限元分析結果
① 应力云图（Z方向正应力分量）：
施加载荷前
F=300N
②应变（Z方向分量）：
中间竖直平面的厚度方向应变分布图：
F=100N
F=200N
F=300N
由上图可以看出应变沿着厚度方向呈线性比例趋势变化，与实验测得的应变值变化趋势相同。中性轴处应变均接近零值，应变与距离中性轴位移基本为正比关系。
1.3分析结果:
中间竖直截面上下边缘轴向应力数值对比：*10^-6 MPa
距中性轴距 ABAQUS模拟 1/2H -1/2H
-96.182*70000 95.789*70000 实验测量值平均 -97*70000 92*70000 理论值 -6.9165=-70000*98.807 6.9165