韩鹏栋

(华北水利水电大学，郑州 450045)

1 利用Solidworks仿真分析

1.1 带孔长直板实体网格模型

建立Solidworks算例模型，其材料为合金钢，弹性模量为2.1e11N·m-2，泊松比为0.28，材料密度为7700 kg·m-3，且该仿真对象为长直板和带孔长直板均可，该文以带孔长直板为例，该板长、宽、高分别为5 m、0.6 m、0.05 m。建立模型如图1所示。划分整体网格大小为25 mm，另外板件中间圆孔应力集中较大，为了保证计算精度，需要对圆孔处进行局部网格细化，孔的网格大小为10 mm。

图1 网格划分

1.2 施加载荷、边界约束条件及X轴方向位移计算结果

在仿真分析中，正确地施加载荷和边界约束条件非常重要。本例中带孔长直板承受左、右两侧大小为30 000 N的外力，施加左、右两侧面Y、Z方向的位移约束，即该板只有沿X轴方向的自由度，图2为加载后X轴方向位移云图，并且图2中灰白部分为模型最终位置状态。

图2 X轴方向位移云图

1.3 结果分析

该模型左、右受力大小相同方向相反，左、右约束相同，应该是处于受力平衡状态，换句话说，不应该发生模型整体右移的现象。为了证明该现象并非偶然性，考虑到也许是网格尺寸太大的原因，于是，将其整体网格大小减小为19 mm，重新进行一次Solidworks算例计算，得到X轴方向位移计算结果如图3所示，且图3中灰白部分为模型最终位置状态。

图3 X轴方向位移云图

根据图3，当整体网格大小为19 mm，在其他条件保持不变的情况下，该模型又发生整体左移的现象。到底是什么原因造成刚体平移的发生呢？

1.4 现象的提出与分析

由图2和图3，我们知道该……