ANSYS三点弯曲计算报告书

三点弯曲计算报告书2011.3.201.算例说明:三点弯曲实验是材料性能测试中常采用的一种方法,通过该方法可以方便的获得材料的弯曲强度和弯曲模量。算例试样尺寸参考了实际实验采用的尺寸,试样的支撑及加载方式如图1所示，图2给出了试样的尺寸信息。图1三点弯曲示意图图2试样尺寸信息2.问题分析：材料特性为各向同性的简支梁，其弯曲应力存在理论解，根据材料力学相关理论[1]。对于三点弯曲，各截面的应力可以通过公式(*)算出，最大拉压应力出现在集中力作用截面处。zIMy（*）式中M表示弯矩，y表示截面上点到杆件中性面的距离，zI表示截面对中性轴的惯性矩。根据公式（*）可以方便的计算出最大应力值：MPaIyMmmImmhymmNFLMzz76.1188022/4.47504maxmaxmax4maxmax3.问题求解从图1中可以看出试样的支撑形式属于简支梁，载荷为单点集中力，据此得到计算用模型及约束和载荷方式。图4给出了有限元网格划分。关材料属性信息：弹性模量ElasticModulus=3.3Gpa泊松比Poissonratio=0.3图3试样的有限元模型4.结果分析：应力分布见图4所示，从图中可以看出，计算结果与理论分析一致，最大应力发生在集中力作用的截面处，有限元计算结果与理论解完全相同。图4三点弯曲应力分布图（上图为等轴视图下图为前视图）参考文献[1]范钦珊，殷雅俊，虞建伟.材料力学（第2版）,清华大学出版社，2008，P109