ANSYS椭圆孔口应力集中模拟 .pdf

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ANSYS椭圆孔口应力集中模拟

徐芝纶《弹性力学》第五章关于无限大平板上椭圆孔口的应力集中问题进行

了应力解的解析解答，见图1及图2。

图1椭圆孔口形状参数及受载情况

图2椭圆孔口环向应力解析解

采用ANSYS软件提供的plane182单元，利用对称性，对椭圆孔口应力集中

⁄

问题进行了模拟，令α=0°，a=2，=10MPa，此时，利用图2，可得最大

环向应力为=20MPa，最小环向应力为=−10MPa。根据圣维南原理，



模拟范围扩展至5倍以上，有限元网格及环向应力云图分别见图3及图4，由图

可知，最大环向应力为20.8MPa，最小环向应力为-11.0MPa，与解析解吻合较好，

说明ANSYS模拟椭圆孔口应力集中问题的有效性及《弹性力学》椭圆孔口应力解

析解的有效性。

图3椭圆孔口（1/4）有限元网格模型

图4椭圆孔口（1/4）环向应力分布

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