開孔板孔邊應力集中系數(shù)的實驗研究及數(shù)值模擬

1.9萬字 67頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)

摘要
在工程中，我們經(jīng)常會對一些零部件進行加工了以后在使用，但零部件會在被加工處產(chǎn)生應力集中的現(xiàn)象，大部分的應力集中對工程都是有害的。我們要深入的處理這些問題，就需要知道應力集中的程度是多少，這就需要研究其應力集中系數(shù)。本文用實驗和ANSYS數(shù)值模擬的方法分別計算帶孔板的孔口應力集中系數(shù)對比理論給出的數(shù)據(jù)，從而得出比較合理的應力集中系數(shù)。
在實驗部分，我們特別選用市場前景光明，應用廣泛，且具有優(yōu)良彈塑性的聚碳酸酯板作為研究對象，通過電測法測出所測點的應力值，根據(jù)應變片距離小孔中心的距離和小孔半徑推出孔邊最大應力，進而測得孔口應力集中系數(shù)。
數(shù)值模擬部分我們選用ANSYS有限元軟件，建立和實際帶孔板規(guī)格一樣的模型，在其兩端施加均布拉伸荷載，可以得到孔邊應力集中時的受力云圖以及得到單個節(jié)點的應力值，根據(jù)節(jié)點的最大應力值和橫截面上的平均應力值我們可以得到數(shù)值模擬所給出的應力集中系數(shù)。
通過實驗數(shù)據(jù)分析和數(shù)值模擬我們得到如下結論結論：
(1)ANSYS數(shù)值模擬的結果吻合彈性力學所得到的理論解；
(2)在孔寬比不是無限大時，應力集中系數(shù)K值隨著孔寬比的不斷減小而增大，并且趨近于理論值3。


關鍵詞：聚碳酸酯；帶孔板；應力集中；ANSYS；