《现代机械设计方法学》实验报告
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实验一、有限元分析
（一）目的：
1、初步掌握有限元软件分析力学问题的过程，包括几何建模、网格划分等前处理功能，掌握各种计算结果的阅读。
2、掌握材料数据、载荷、约束的添加方法。
（二）要求：学生独立完成一个算例的有限元分析，并阅读其计算结果，提交一个算例的分析报告。
（三）计算实例
1、问题的描述
为了考察铆钉在冲压时，发生多大的变形，对铆钉进行分析。
铆钉圆柱高：10mm
铆钉圆柱外径：6mm
铆钉下端球径：15mm
弹性模量：2.06E11
泊松比：0.3
铆钉材料的应力应变关系如下：
应变0.003 0.005 0.007 0.009 0.011 0.02 0.2 618 1128 1317 1466 1510 1600 1610
应力
/Mpa
1、有限元模型。
3、应力云图，可选主应力或σx、σy、τxy、V on Mises应力、Tresca应力之一输出结果图片，指明你所选的应力的最大值及其位置。
（三）思考题：
1、如果要提高边界处计算精度，一般应如何处理？
答：在边界处划分网格
2、有限元网格划分时应注意哪些问题？
答：选取的时候要将编号显示出来，这样就可以更好的选择，网格尽可能的小，这样结果就越准确。
实验二、优化实验
（一）目的：
初步掌握利用ANSYS软件或MATLAB软件对问题进行分析。
（二）要求：
学生独立完成一个算例的分析，并给出算例的计算结果。。
（三）算例
1.实际问题
梁的形状优化，优化目的是使梁的体积最小，同时要求梁上的最大应力不
超过30000psi，梁的最大挠度不大于0.5in,沿长度方向梁的厚度可以变化，但梁端头的厚度为定值t，采用对称建模。
使用两种方法进行优化，两种方法优化结果。
子问题近视法目标ANSYS 百分比（TVOL）体积in3 3.60 3.62 1.004 （DEFL）挠度max in 0.500 0.499 0.998 (STRS)应力max,psi 30000 29740 0.991
第一阶法目标ANSYS 百分比（TVOL）体积in3 3.6 3.61 1.003 （DEFL）挠度max in 0.5 0.5 1.001 STRS)应力max,psi 30000 29768 0.992
2.数学模型：
3.优化结果：
