Autocad Mechanical二维结构有限元分析教程

对于二维有限元分析，可采用AutoCAD Mechanical 进行计算，以一块二维孔板计算为例。

图1为该平板尺寸图，单位为mm，平板厚度2mm。分析步骤如下：

图1 平板尺寸图

步骤一：点击有限元分析，选中平板区域，弹出分析选项对话框，如图2所示；

图2 分析选项

步骤二：接下来选择载荷及支承，在平板两端施加固定约束，上段施加均布载荷，竖直大小为100N/mm，如下图所示；

图3 载荷和支承施加

步骤三：接下定义材料，本次选择Q235材料，材料参数自动填写，设置平板厚度2mm，如图4所示；

图4 材料设置

步骤四：划分网格，设置网格大小为10mm，如下图所示；

图5 划分网格

步骤五：本文计算平面应力，及允许Z轴变形，无Z轴应力，因此按图纸所示选择左侧按钮，然后点击应力云图，输出Von mises应力及位移。如图6所示；

图6 应力计算

步骤六：计算结果输出如下图所示，分别为应力及位移云图。由图可知，最大应力在平板上端的左右两端点，为294MPa，最大位移在0.065mm，在平板上端中间位置。

图7 CAD Mechanical计算云图

通过Solidworks simulation 对平板进行静力学分析，以对CAD Mechanical计算结果进行验证，其结果如图8所示，最大应力为256MPa，最大位移为0.065mm，与CAD Mechanical 有限元分析结果近似。其结果差异可能在于网格的精度及软件计算算法的精度。

图8  Solidworks Simulation计算云图