飞机结构力学课程设计报告
椅子结构的静力和振动分析报告
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f一、问题描述
在我们日常生活中处处可以接触到椅子，它对于我们来说是一个不可或缺的工具，学生上课需要椅子，老师办公需要椅子，不同的人群、不同的场合对椅子需求的方式是各种各样的，因此椅子的样式和布局也存在很大的差别。在本报告中我选取一种最常见的椅子作为分析对象，通过对其进行建立几何模型、划分有限元网格、施加边界条件和集中载荷、定义各向同性的材料和各个基本单元的属性、分析结果等步骤得出结构的应力云纹图，由应力云纹图可以观察出应力的梯度变化与位移变化的关系等。再对已进行静力分析的模型进行卸载，即去除载荷，再通过分析结果得到结构的位移变形和变形的云纹图，通过云纹图进而了解结构的性能。
二、几何模型的建立
根据人的平均身体素质的水平，简单地设计所需要的结构模型。下列图形是所选的椅子的几何模型：
主视图
侧视图
f俯视图
以上的图形是由patra
软件在建立几何模型时得出来的。此模型的建立主要是通过依次建立几个实体，再将这几个实体进行编辑Edit，进而组合成一个整体，形成了一个实体。在建立各个实体时，所选择的是：Actio
→Create，Object→Solid，Method→Primitive，其中最关键的是根据自己所设计的草图为各个实体选取适当的初始坐标以及方向向量，由已选择的初始坐标和方向向量得到所需要的实体模型。根据所设计的尺寸要求和装配要求，使用AutoCAD2008画出椅子模型的三视图并且标注详细尺寸以及各部分的装配尺寸。三视图中所标注的尺寸的单位是cm（厘米）。椅子的具体尺寸座板cm484824背板cm484824椅子腿cm4848432脚蹬cm33336护杆cm4832336
各个部分的具体尺寸以及装配位置见椅子模型的三视图。
f三、有限元网格的划分
划分网格是采用实体网格的划分方法：Actio
→Create，Object→Mesh，Type→Solid，ElemShade→Tet选项，Mesher→TetMesh，Topology→Tet10，I
putList→Solid1，Value→48，直接点击Apply，由此自动建成生成有限单元网格，如下图所示：
f四、施加边界条件和集中载荷
考虑到日常生活的实际情况将椅子的四条腿固定，即为边界条件，再选取一种人们的习惯坐姿施加适当的载荷。如图所示，在椅子座板上的中间位置处施加载荷Force05000，其中的受力节点为：Node228230231235237243246250252257335337346349353355360371399163516411662166316841686171117121771177618201822186118661892189321102111220922592264229022922305r