1、 有限元分析中的一些问题- 应力集中 结果的可信性 温 州 长 江 汽 车 电 子 有 限 公 司 2016-01-22 编 制 ： 胡 光 良 有限元分析中的一些问题- 应力集中结果的可信性 对于任意的几何模型，网格细分就一定能够得到真实解吗？这是每一个 CAE 分析工程师都关注的问题。 如果结构中没有应力集中，答案是肯定的。 如果结构中存在应力集中，则结果未必会收敛。 为了说明这一点， 我们选取了一个平面应力问题。 它是一个角支座， 其图形及尺寸如下。 在角支座上钻了两个 孔， 现在我们固定左上边的孔， 而在右下方孔的第四象限半圆上施加压力。 并通过不断的加密网格来考虑计算结果 的可信性。
2、 生成的有限元模型如下 固定左上边的孔，并对右下方孔施加右下方向的压力，当单元尺寸取 5mm 时候，应 力云图如下 可见，此时最大应力发生在拐角处，是 34.383MPa. 单元尺寸全局细分到 3mm ，结果是 最大应力是 44.44MPa. 单元尺寸全局细分到 1mm ，结果是 最大应力是 74.004MPa. 单元尺寸全局细分到 0.4mm ，结果是 最大应力是 112.873MPa. 可见，结果并没有收敛的趋势。 如果我们进一步细分网格，会发现数据无限增大，不会收敛。 实际上， 理论证明， 在该拐角处如果是直角， 而没有倒圆角的话， 应力集中系数会趋向无穷大， 所以在实践设计 中 绝对禁止出现这种直角。 这也意味着， 如果我们在有限元分析前进行模型简化时， 绝不可轻易将一些倒角随便删除， 否则会出现奇怪的结果。
