轴对称问题有限元建模及分析开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景：

在实际工程问题中，我们常常会遇到一类特殊的结构，这类结构的几何形状、约束条件以及所受载荷都对称于某一固定轴（我们称之为对称轴），则结构在载荷作用下产生的位移、应变和应力也必然对称于该轴，这类问题称为轴对称问题[9]，是弹性空间问题的一个特殊问题。

由于轴对称问题的特殊性，轴对称体上任一点的位移、应变和应力，只是半径坐标和轴向坐标的函数，因而可以转化为平面问题，因此轴对称问题是二维问题[2]。由于一般形状的轴对称物体，用弹性力学的解析方法进行应力计算，很难得到精确解，因此采用有限元法进行应力分析，在工程上十分需要，同时用有限元计算得到的数值解，近似程度也比较高。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容：

轴对称体又称旋转体，即其尺寸与材料性质沿旋转方向没有变化，故可以把轴对称体看成由一个纵向剖面绕旋转轴旋转而成。旋转轴即对称轴，纵向剖面称为子午面。由于一般形状的轴对称物体，用弹性力学的解析方法进行应力计算，很难得到精确解，因此采用有限元法进行应力分析，在工程上十分需要，同时用有限元计算得到的数值解，近似程度也比较高。

本课题研究对象为一个三点支撑的圆盘，采用abaqus软件进行建模和分析，针对轴对称的特点，选择合适的网格划分，对圆盘进行应力应变分析。

3. 研究的方法与步骤

3.1研究方法：

通过使用abaqus有限元分析软件进行建模及分析，并将研究结果运用于光学器件的位移及应变分布等分析，并与实测结果分析。

3.2研究步骤：

4. 参考文献

[1]曲圣年,邓成光.轴对称体扭转问题的轴对称有限元模拟解[j].固体力学学报,1992(2):130-140.

[2]鄢余文.空间轴对称问题有限元程序解法[j].四川建筑,2004(24):56-57.

[3]何沛祥,李子然,吴长春.轴对称问题中的无网格galerkin法[j].中国科学技术大学学报,2003(33):318-323.

5. 计划与进度安排

[1]02月29日 ~03月20日 查阅相关资料；提交开题报告；

[2]03月21日 ~04月24日 学习软件；提交外文翻译初稿；

[3]04月25日 ~05月29日 建模与计算分析，实验测量；