有限元分析课程设计-33333
深圳大学研究生课程论文
题目有限元分析课程作业 成绩
[1**********]9
年级
学号
任课教师
椅子的有限元受力分析
Xxx
深圳大学机电与控制工程学院，深圳 518060
摘要：本文介绍利用Patran/Nastran软件，对椅子模型进行有限元静力学结构分析，确定受力和变形情况是否满足使用要求.
关键词：有限元；实体；网格划分；静力分析；Patran；Nastran
Finite element stress analysis of the chair
Xxx
College of Mechatronics and Control Engineering, Shenzhen University, Shenzhen518060, P. R. China
Abstract:This paper introduces the use of Patran/Nastran software, and the finite element analysis of static structure model of chair. Determine the force and deformation can meet the use requirements. Key words:finiteelement; solid; mesh model; static analysis; Patran; Nastran
用Pro/E创建胶合板椅子模型，导入到Patran进行受力分析，评估用18毫米厚，抗弯强度为
29MPa
的胶合板材料是否满足使用要求
.
1 导入模型
设置环境单位为毫米，导入椅子和人的Pro/E模型，如图1所示.
图2 设置受力区域
删除人的模型，如图3所示.
图1 人与椅子模型
利用imprint功能设置受力区域，如图3所示.
图3 删除人的模型
2 划分有限元网格
18mm，设置最小单元长度为18，四面体网格划分结果如图4所示.
图6 增加载荷
图4 网格划分
4 设置材料属性
4.1 设置材料参数
胶合板的杨氏模量为7GPa，泊松比为0.3，考虑到模型尺寸单位为毫米，设置材料参数如图7所示.
3 增加约束和载荷
3.1 增加约束
分析椅子底的6个自由度都收到约束，所以创建, 的约束，如图5所示.
图5 增加约束
3.2 增加载荷
假设体重为100kg的人完全坐在椅子上，增加一个total load
的载荷，如图
6
所示
.
图7 设置材料参数
4.2 增加材料属性
将前面设置的材料加到整个模型“solid1”上，如图8所示.
图8 设置材料属性
5 分析受力情况
分析椅子的受力情况属于定载荷，应用静力分析选项分析并导出分析结果. 位移云图，应力云图分别如图9(1)，图9(2)和图10所示.
图10 应力云图
6 结果分析
由位移云图可以看到，椅子的最大位移出现在靠背顶端，位移量为9.32毫米，根据日常经验，这个椅子的位移量是非常小的，比较扎实，不像看上去的那样不稳固. 再由应力云图可以看到，最大应力出现在垂直于地板的那一面的边缘，应力大小为9.18MPa，低于胶合板的抗弯强度29MPa，满足一个普通人的使用要求.
图9(1) 位移云图
参考文献/References
[1] 夏媛，刘剑雄，张雯．基于Patran的中频炉炉
体外罩有限元静力学分析
[J]
．有色金属加工，
2008(5).
[2] 孙滢，张春辉，秦元珍．舱盖结构的PATRAN/NASTRAN有限元分析[J]．贵州工业大学学报，1999(6).
图9(1) 位移云图(隐藏变化前模型)
[3]马爱军，周传月，王旭．Patran和Nastran有限
元分析[M].北京:清华大学出版社,2005.1.