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ANSYS
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第一部份： (請務必寫出各物理量之單位)
含圓孔平板(如右圖)之幾何尺寸、負載條件與材料常數
為 b=100mm，r=20mm，a=300mm，h=1mm，P=200N，EX= 79000
MPa，NUXY=0.3：
(1).假設 stress plane,bh,ah <<<< ，請依照下表之元素
型態，自訂最適之網格數，取對稱 1/4 模型，以 ANSYS
求圓孔周圍 A點與 D點之應力σx，並與查圖手算結果比
較之。
元素型態與網格數 手算 ANSYS(A點) ANSYS(D點)
PLANE42( )
PLANE82( )
SOLID45( )
(2).將 r=20mm 縮小如下表之尺寸其餘條件不變，請以
ANSYS 之 PLANE82元素來完成下表計算：
圓孔半徑 A點應力σx C點位移
手算值 ANSYS 誤差% ANSYS
r=20mm
r=10mm
r=5mm
r=2mm
r=1mm
r=0mm
(3).假設 stress plane,bh,ah <<<< ，將集中力負載改為
分布力負載(如右圖)，取對稱 1/4模型求 A點應力σx。
(等效分布力負載σ= )
元素型態與網格數 ANSYS應力σx
PLANE42( )
PLANE82( )
SOLID45( )
(4).若於圓孔中置入相同半徑 r 的棒材(EX=210000
MPa，NUXY=0.3)，且外力負載與第(3)題相同，請重新
分析第(2)題。
參考：應力集中因子 Kt， nomtmax K σ=σ
第一部份：（答案）(請務必寫出各物理量之單位)
(1).
元素型態與網格數 手算 ANSYS(A點) ANSYS(D點) 網格圖/變形圖 應力圖
PLANE42( )
D C
PLANE82( )
SOLID45( )
(以下請將 input檔貼上)
(2). PLANE82( )
圓孔半徑 A點應力σx C點位移 網格圖/變形圖 應力圖
手算值 ANSYS 誤差% ANSYS
r=20mm
r=10mm
r=5mm
r=2mm
r=1mm
r=0mm
(以下請將 input檔貼上)
(3). (等效分布力負載σ= )
元素型態與網格數 ANSYS應力σx 網格圖/變形圖 應力圖
PLANE42( )
PLANE82( )
SOLID45( )
(以下請將 input檔貼上)
(4).
圓孔半徑 A點應力σx C點位移 網格圖/變形圖 應力圖
手算值 ANSYS 誤差% ANSYS
r=20mm
r=10mm
r=5mm
r=2mm
r=1mm
r=0mm
(以下請將 input檔貼上)
第二部份：（50%）(請務必寫出各物理量之單位)
一懸臂樑如右圖所示，L=0.5m, b=0.1m, h=0.1m於自由
端受一向下之外力 F=1000N，樑材料之楊氏係數
E= )/(10200 29 mN× 、G= )/(1080 29 mN× 、浦松比 3.0=ν ：
(1).求此樑之 A點變形與 B點應力σx：
元素型態與網格數 變形量 ANSYS
應力σx 手算 ANSYS
誤差%
BEAM3 ( )
PLANE42(平面應力)
PLANE42(平面應變)
SOLID45( )
(2).若將長度改為 L=1.0m，其餘條件不變，求此樑之 A
點變形與 B點應力σx：
元素型態與網格數 變形量 ANSYS
應力σx 手算 ANSYS
誤差%
BEAM3 ( )
PLANE42(平面應力)
PLANE42(平面應變)
SOLID45( )
(3).由第(1)與第(2)題之結果，請以設計觀點提出你的
說明與討論。
第二部份：（50%）(請務必寫出各物理量之單位)
(1).
元素型態與網格數 變形量 ANSYS 網格圖/變形圖 應力圖
手算 ANSYS 誤差% 應力σx
BEAM3 ( )
PLANE42(平面應力)
PLANE42(平面應變)
SOLID45( )
(以下請將 input檔貼上)
b B
y
L
h x
F
A
(2).
元素型態與網格數 變形量 ANSYS 網格圖/變形圖 應力圖
手算 ANSYS 誤差% 應力σx
BEAM3 ( )
PLANE42(平面應力)
PLANE42(平面應變)
SOLID45( )
(以下請將 input檔貼上)
(3). (請以文字說明)
