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课程论文

题目：球体接触问题的有限元分析

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学院：pc abs合金理学院

班级：工程力学12-1班

指导教师：韦广梅、周承恩

2015年9月26日

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内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书

课程名称：有限单元法课程设计学院：理学院班级：力学12-1班 _

学生姓名：李劲波雪芙蓉冰车学号：**********39 指导教师：韦广梅、周承恩

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一、题目

球体接触问题的有限元分析

二、目的与意义

《有限单元法课程设计》是“有限单元法”课程的课程设计，本课程设计的目的是使学生应用和拓展所学“有限单元法”课程的理论，使学生学会用大型商用有限元软件进行有限元分析，为毕业论文的完成和毕业后从事专业工作做好计算分析的准备。

三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）

1、内容：椭球与平面接触

2、原始数据：1.半无限大体，椭球三半轴为50，50，70mm。50mm半轴与半无限大体表面垂直。接触压力为30kN。材料参数：E=210 Gpa，μ=0.3

3、要求： 1.建立有限元模型，研究接触区域形状，应力分布。求二者内部最大的应力及位置。

2.如果材料为理想弹塑性，屈服极限350MPa，分析接触区域形状及应力应变分布情况。

四、工作内容、进度安排

1、熟悉有限元商用软件（1周）。

2、在有限元商用软件平台上对题目进行设计（1周）。

3、结果分析、报告形成（1周）。

五、主要参考文献

1、庄茁，基于ABAQUS的有限元分析和应用，清华大学出版社，2009

2、王勖成。《有限单元法（FINITE ELEMENT METHOD）》北京：清华大学出版社，2005；

3、梁力，宋瑞强等。新型挂梁结构恒载力学特性的有限元数值分析，辽宁：自然科学出版社，2002第23卷。

4、刘齐茂，李微。基于有限单元法的钢-混凝土组合梁截面优化设计西安建筑科技大学学报，2005年12月，37

审核意见

系（教研室）主任（签字）

指导教师下达时间年月日

指导教师签字：_______________

摘要

许多工程问题都涉及两个或多个部件之间的接触，在这些问题中，当两个物体彼此接触时，垂直于接触面上的力作用在两个物体上。如果在接触面之间存在摩擦，可能产生剪力以阻止物体的切向运动。本文主要是运用ABAQUS软件对椭球体与刚性半无限大体接触问题进行探讨，因为椭球体是前后左右都对称的三维实体，所以对它取四分之一分析，这样不仅计算方便而且结果直观。先将材料定义为弹性材料通过前处理建模、计算、后处理来分析椭球体与大体之间的接触，运用多种方法讨论接触问题。结果得到的数据远超弹性屈服极限，后将材料重新赋值为弹塑性，仿照弹性的分析方法对弹塑性进行分析，得到的结果完全正确。

关键词：接触；ABAQUS；弹塑性；屈服极限

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标签：接触分析有限元进行设计

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