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学校代码：10128 学 号：201220907039
课程论文
题 目：球体接触问题的有限元分析 学生：劲波 学 院：理学院 班 级：工程力学12-1班 指导教师：韦广梅、周承恩
2015年9月26日
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工业大学课程设计（论文）任务书
课程名称： 有限单元法课程设计 学院：理学院 班级： 力学12-1班 _ 学生： 劲波 学号：9 指导教师： 韦广梅、周承恩
一、题目 球体接触问题的有限元分析 二、目的与意义 《有限单元法课程设计》是“有限单元法”课程的课程设计，本课程设计的目的是使学生应用和拓展所学“有限单元法”课程的理论，使学生学会用大型商用有限元软件进行有限元分析，为毕业论文的完成和毕业后从事专业工作做好计算分析的准备。 三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）
1、容：椭球与平面接触 2、原始数据：1.半无限大体，椭球三半轴为50，50，70mm。50mm半轴与半无限大体表面垂直。接触压力为30kN。 材料参数：E=210 Gpa，μ=0.3 3、要求： 1.建立有限元模型，研究接触区域形状，应力分布。求二者部最大的应力及位置。 2.如果材料为理想弹塑性，屈服极限350MPa，分析接触区域形状及应力应变分布情况。 四、工作容、进度安排 1、熟悉有限元商用软件（1周）。 2、在有限元商用软件平台上对题目进行设计（1周）。 3、结果分析、报告形成（1周）。 五、主要参考文献 1、庄茁，基于ABAQUS的有限元分析和应用，清华大学，2009 2、王勖成。《有限单元法（FINITE ELEMENT METHOD）》?：清华大学，2005； 3、梁力，宋瑞强等。新型挂梁结构恒载力学特性的有限元数值分析，：自然科学，2002第23卷。 4、齐茂，微。基于有限单元法的钢-混凝土组合梁截面优化设计 建筑科技大学学报，2005年12月，37 审核意见 系（教研室）主任（签字） 指导教师下达时间 年 月 日 . 学习.资料.
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指导教师签字：_______________ . 学习.资料.
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摘 要
许多工程问题都涉及两个或多个部件之间的接触，在这些问题中，当两个物体彼此接触时，垂直于接触面上的力作用在两个物体上。如果在接触面之间存在摩擦，可能产生剪力以阻止物体的切向运动。本文主要是运用ABAQUS软件对椭球体与刚性半无限大体接触问题进行探讨，因为椭球体是前后左右都对称的三维实体，所以对它取四分之一分析，这样不仅计算方便而且结果直观。先将材料定义为弹性材料通过前处理建模、计算、后处理来分析椭球体与大体之间的接触，运用多种方法讨论接触问题。结果得到的数据远超弹性屈服极限，后将材料重新赋值为弹塑性，仿照弹性的分析方法对弹塑性进行分析，得到的结果完全正确。
关键词：接触；ABAQUS；弹塑性；屈服极限
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Abstract
Many engineering problems involve contact between two or more components, in these problems, when two objects come into contact with each other, on the surface of the perpendicular to the contact force between two objects. If there is friction between contact surface, shear may be produced to prevent the tangential motion of the object. This article mainly using ABAQUS software to ellipsoid and rigid semi-infinite discusses the general contact problem, because the ellipsoid is before and after the left and right sides is symmetrical three-dimensional entity, so take a quarter analysis to it, that not only the calculation results of convenient and intuitive. Before the adoption of the first material is defined as elastic material modeling, calculation, after processing to analyze between ellipsoid and general contact, using a variety of methods to discuss contact problem. Than elastic yield limit, the resulting data will reopen assignment for elastic-plastic materials, imitates the elastic analysis method of elastic-plastic analysis, get the right result.
Key words: Contact; ABAQUS; Elastic-plastic; Yield limit
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