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《工程的数学模拟与分析》本科生课程之ANSYS上机练习

《工程的数学模拟与分析》本科生课程之ANSYS上机练习
《工程的数学模拟与分析》本科生课程之ANSYS上机练习

“工程的数学模拟与分析”本科生课程ANSYS上机练习

四川大学水利水电学院

2008年9月

第1部分基础练习

Case1 梁的有限元建模与变形分析

计算分析模型如图1-1 所示,习题文件名: beam。NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。

梁承受均布载荷:1.0e5 Pa

图1-1梁的计算分析模型

梁截面分别采用以下三种截面(单位:m):

矩形截面:圆截面:工字形截面:B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1,w2=0.1,

w3=0.2, t1=0.0114

t2=0.0114,t3=0.007

1.1 进入ANSYS

程序→A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run

1.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK

1.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188→OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window)

1.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→ OK

1.5定义截面

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0.1,H=0.15 →Apply →圆截面:ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK

1.6生成几何模型

?生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入三个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(5,1)→OK

?生成梁

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →lines →Straight lines →连接两个特征点,1(0,0),2(10,0) →OK

1.7 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing→Mesh Attributes →Picked lines →OK→选择: SECT:1(根据所计算的梁的截面选择编号);Pick Orientation Keypoint(s):YES→拾取:3#特征点(5,1) →OK→Mesh T ool →Size Controls) lines:Set →Pick All(in Picking Menu) →input NDIV:5→OK (back to Mesh Tool window) → Mesh →Pick All(in Picking Menu) → Close (the Mesh Tool window)

1.8 模型施加约束

?最左端节点加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On Nodes→pick the node at (0, 0) → OK→ select UX, UY, UZ, ROTX → OK

?最右端节点加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On Nodes→pick the node at (10,0) → OK→ select

UY,UZ,ROTX → OK

施加y方向的载荷

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure→ On Beams→Pick All→VALI:100000 → OK

1.9 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

1.10 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window) →Contour Plot→Nodal Solu →select: DOF solution, UY, Def + Undeformed , Rotation, ROTZ ,Def + Undeformed→OK

1.11 退出系统

ANSYS Utility Menu: File→ Exit →Save Everything→OK

Case2 坝体的有限元建模与应力应变分析

计算分析模型如图2-1 所示, 习题文件名: dam。

图2-1 坝体的计算分析模型

2.1 进入ANSYS

程序→A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: dam→Run

2.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK

2.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Str ain →OK→Close (the Element Type window)

2.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX=2.1E11, PRXY=0.3→ OK

2.5生成几何模型

生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(1,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK

?生成坝体截面

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS→依次连接四个特征点,1(0,0),2(1,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK

2.6 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →依次拾取两条横边:OK→input NDIV: 15 →Apply→依次拾取两条纵边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)

2.7 模型施加约束

?分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On lines→pick the lines →OK→select Lab2:UX, UY → OK

?给斜边施加x方向的分布载荷

ANSYS 命令菜单栏: Parameters→Functions →Define/Edit→1) 在下方的下拉列表框内选择x ,作为设置的变量;2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数:1000*{X};3) File>Save(文件扩展名:func) →返回:Parameters→Functions →Read from file:将需要的.func文件打开,任给一个参数名,它表示随之将施加的载荷→OK →ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure →On Lines →拾取斜边;OK →在下拉列表框中,选择:Existing table →OK →选择需要的载荷参数名→OK

2.8 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

2.9 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window)→Contour Plo t →Nodal Solu…→select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ, Def + Undeformed→OK

2.10 退出系统

ANSYS Utility Menu:File→ Exit…→ Save Everything→OK

Case3 受内压作用的球体的有限元建模与分析

计算分析模型如图3-1 所示, 习题文件名: sphere。

承受内压:1.0e8P a

图3-1受均匀内压的球体计算分析模型(截面图)

3.1 进入ANSYS

程序→A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: sphere→Run

3.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences… →select Structural → OK

3.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocesso r →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Axisymmetric →OK→Close (the Element Type window)

3.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX: 2.1E11, PRXY: 0.3→ OK

3.5生成几何模型

?生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3)→OK

?生成球体截面

ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical

→ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In Active Coord →依次连接1,2,3,4点→OK →Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines→依次拾取四条边→OK →ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian

3.6 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →拾取两条直边:OK→input NDIV: 10 →Apply→拾取两条曲边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)

3.7 模型施加约束

?给水平直边施加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→On Lines →拾取水平边:Lab2: UY → OK,

?给竖直边施加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement Symmetry B.C.→On Lines→拾取竖直边→OK

?给内弧施加径向的分布载荷

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure →On Lines →拾取小圆弧;OK →input VALUE:100e6→OK

3.8 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

3.9 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu…→select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed, Stress ,SX,SY,SZ,Def + Undeformed→OK

3.10 退出系统

ANSYS Utility Menu: File→ Exit…→ save Everything→OK

Case4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解计算分析模型如图4-1 所示, 习题文件名: cylinder。

R1=0.3 R2=0.5 圆筒内壁温度:500℃,外壁温度:100℃。两端自由且绝热

图4-1受热载荷作用的厚壁圆筒的计算分析模型(截面图)

4.1 进入ANSYS

程序→A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input In itial jobname: cylinder →Run

4.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences… →select Thermal → OK

4.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Thermal Solid Quad 4node 55→OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Axisymmetric →OK→Close (the Element Type window)

4.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Thermal →Conductivity→Isotropic→input KXX:7.5→ OK

4.5生成几何模型

生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0.5,1),4(0.3,1)→OK

?生成圆柱体截面

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS→依次连接四个特征点,1(0.3,0),2(0.5,0),3(0.5,1),4(0.3,1) →OK

4.6 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →拾取两条水平边:OK→input NDIV: 5 →Apply→拾取两条竖直边:OK →input NDIV: 15 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)

4.7 模型施加约束

?分别给两条直边施加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Thermal →T emperature →On Lines →拾取左边, Value: 500 →Apply(back to the window of apply temp on lines)→拾取右边,Value:100 →OK

4.8 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

4.9 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window)→Contour Plot →Nodal Solu…→select: DOF solution, T emperature TEMP →OK

4.10 退出系统

ANSYS Utility Menu: File→ Exit…→ Save Everything→OK

Case5 超静定桁架的有限元建模与分析

计算分析模型如图5-1 所示, 习题文件名: truss。

载荷:1.0e8N

图5-1 超静定桁架的计算分析模型

5.1 进入ANSYS

程序→A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: truss→Run

5.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK

5.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Link 2D spar 1→OK→Close (the Element Type window)

5.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1E11, PRXY:0.3→ OK

5.5定义实常数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add… →select Type 1→ OK→input AREA:0.25 →OK →Close (the Real Constants Window)

5.6生成几何模型

生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标:input:1(1,1),2(2,1),3(3,1),4(2,0)→OK

?生成桁架

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Line →依次连接四个特征点,1(1,1),2(2,1),3(3,1),4(2,0) →OK

5.7 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →依次拾取三根杆:OK→input NDIV: 1 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: lines →Mesh→ Pick All(in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window)

5.8 模型施加约束

?分别给1,2,3三个特征点施加x和y方向的约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On Keypoints→拾取1(1,1),2(2,1),3(3,1)三个特征点→OK→select Lab2:UX, UY → OK

?给4#特征点施加y方向载荷

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Force/Moment →On Keypoints →拾取特征点4(2,0)→OK→Lab: FY, Value: -100e6 →OK

5.9 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

5.10 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu…→select: DOF solution, UY, Def + Undeformed →OK

5.11 退出系统

ANSYS Utility Menu: File → Exit → Save Everything→OK

Case6 超静定梁的有限元建模计算

计算分析模型如图6-1 所示, 习题文件名: statically indeterminate beam

梁承受均布载荷:1.0e5P a

图6-1 超静定梁的计算分析模型

6.1 进入ANSYS

程序→A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: statically indeterminate beam→Run

6.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK

6.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Beam tapered 44 →OK(back to Element Types window)→Close (the Element Type window)

6.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→ OK

6.5定义截面

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→定义矩形截面:ID=1,B=0.01,H=0.1 →OK

6.6生成几何模型

?生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入三个点的坐标:input:1(0,0),2(1,0),3(2,0),4(0,1) →OK

?生成梁

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →lines →Straight

lines →依次连接三个特征点,1(0,0), 2(1,0),3(2,0) →OK

?显示梁体

ANSYS命令菜单栏:PlotCtrls >Style >Size and Style→/ESHAPE →On→OK 6.7 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Mesh ing→Mesh Attributes→Picked lines →OK→拾取: SECT:1;Pick Orientation Keypoint(s):YES→拾取:4#特征点(0,1) →OK→Mesh Tool → (Size Controls) lines:Set →Pick All(in Picking Menu) →input NDIV:8→OK (back to Mesh Tool window) → Mesh →Pick All(in Picking Menu) → Close (the Mesh Tool window)

6.8 模型施加约束

?分别给1,2,3三个特征点加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On Keypoints→拾取1,2,3 keypoints →OK→select All DOF → OK

?施加y方向的载荷

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure→ On Beams→Pick All→LKEY:2,VALI:100000 →OK

6.9 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

6.10 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu →select: DOF solution, UY, Def + Undeformed , Rotation, ROTZ ,Def + Undeformed→OK

6.11 退出系统

ANSYS Utility Menu: File→ Exit →Save Everything→OK

Case7 平板的有限元建模与变形分析

计算分析模型如图7-1 所示, 习题文件名: plane

0.5 m 0.5 m

0.5

m 0.5 m

板承受均布载荷:1.0e 5 P a

图7-1 受均布载荷作用的平板计算分析模型

7.1 进入ANSYS

程序 →A NSYS10.0 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run

7.2设置计算类型

ANSYS Main Menu : Preferences →select Struct ural → OK

7.3选择单元类型

ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK→Close (the Element Type window)

7.4定义材料参数

ANSYS Main Menu : Pr eprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 → OK

7.5定义实常数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add… →select Type 1→ OK→input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)

7.6生成几何模型

?生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入五个点的坐标:input:1(0,0),2(1,0), 3(1,1),4(0,1),5(0.5,0.5) →OK

?生成平板

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS→连接特征点1,2,5 →Apply →连接特征点2,3,5 →Apply →连接特征点3,4,5 →Apply →连接特征点4,1,5 →OK

7.7 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing→Mesh Tool → (Size Controls) lines:Set →Pick All(in Picking Menu) →input NDIV:1→OK→(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Tri, Free →Mesh →Pick All(in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)

7.8 模型施加约束

?给模型施加x方向约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On Lines→拾取模型左部的竖直边:Lab2: UX →OK

?施加y方向约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structur al →Displacement→ On Keypoints→拾取4# 特征点:Lab2: UY →OK

7.9 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

7.10 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→ select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu →select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed →OK

7.11 退出系统

ANSYS Utility Menu: File→ Exit →Save Everything→OK

第2部分高级练习

(完整版)ansys内部例题详解

郑重申明:本人能力有限,文中不可避免会有错误,欢迎朋友们批评指正,希望大家相互提高,呵呵,谢谢啦! 12.8. Sample Rigid Body Dynamic Analysis 刚体动力学分析实例 This sample analysis demonstrates how to model a flexible component in ANSYS and export the flexible body information to a file for use in ADAMS. The example also provides brief instructions on how to perform the rigid body dynamic analysis in ADAMS, and details on how to transfer the loads from ADAMS to ANSYS in order to perform a stress analysis. 该实例演示了如果在ANSYS中制作柔性部件及输出可在ADAMS中使用的柔性体信息文件。同样该例子也提供了有关于在ADAMS中进行动力学分析的简单介绍,和如何将载荷信息从ADAMS转换到ANSYS中进行应力分析的详细介绍。 12.8.1. Problem Description 问题描述 In the linkage assembly shown below, Link3 is a flexible component. Link3 is modeled as a rectangular rod in ANSYS using SOLID45elements. The joints in ADAMS will be attached to interface points (nodes) at the middle of the holes at either end of Link3. These middle points are connected to the cylindrical joint surfaces by a spider web of BEAM4 elements. 联动装置装配如下图所示,连杆3是一个柔性部件,为矩形杆件在ANSYS中采用SOLID45单元构造。ADAMS中连接铰将连接在位于杆两端的孔中心接触节点上。这些节点会通过BEAM4单元构造的蜘蛛网格与圆柱铰表面连接。 Figure 12.5: Linkage Assembly联动装置转配图

ANSYS分析报告

ANSYS建模分析 报 告 书 课题名称ANSYS建模分析姓名 学号 院系 专业 指导老师

问题描述 在ANSYS中建立如图一所示的支承图,假定平面支架沿厚度方向受力均匀,支承架厚度为3mm。支承架由钢制成,钢的弹性模量为200Gpa,泊松比为0.3。支承架左侧边被固定,沿支承架顶面施加均匀载荷,载荷与支架共平面,载荷大小为2000N/m。要求:绘制变形图,节点位移,分析支架的主应力与等效应力。 图1 GUI操作步骤 1、定义工作文件名和工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu> Jobname命令,在弹出【Change Jobname】对话框中输入“xuhao144139240174”。选择【New log and error files】复选框,单击OK按钮。 (2)定义工作标题:执行Utility Menu> Title命令,在弹出【Change Title】对话框中输入“This is analysis made by “xh144139240174”,单击OK按钮。 (3)重新显示:执行Utility Menu>Plot>Replot命令。 (4)关闭三角坐标符号:执行Utility Menu>PlotCtrls>Window Options命令,弹出【Window Options】对话框。在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项,单击OK按钮。 2、定义单元类型和材料属性

(1)选择单元类型:执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,弹出【Element Type】对话框。单击Add...按钮,弹出【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid”和“Quad 8node 82”选项,单击OK按钮,然后单击Close按钮。 (2)设置材料属性:执行Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出【Define Material Models Behavior】窗口。双击【Material Model Available】列表框中的“Structural\Linear\Elastic\Isotropic”选项,弹出【Linear Isotropic Material Properties for Material Number1】对话框。在【EX】和【PRXY】文本框中分别输入“2e11”及“0.3”。单击OK按钮,然后执行Material>Exit命令,完成材料属性的设置。 3、创建几何模型 (1)生成两个矩形面:执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions命令,弹出【Create Rectangle by Dimensions】对话框。输入第一个矩形的坐标数值:“X1=0,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.025”,单击Apply按钮。输入第二个矩形的坐标数值:“X1=-0.2,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.225”,单击OK按钮关闭该对话框。 (2)生成两个半圆:执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle

ansys实例及过程(10.0版)

实例:如下图1-0所示的平面钢板,板厚0.01m,左端固定,右端作用50kpa的均布载荷.试对其进行静力分析。弹性模量为210GPa,泊松比为0.25。 图1-0 分析步骤 (1)启动ANSYS,进入ANSYS界面。 (2)定义工作文件名 进入ANSYS/Multiphysics的程序界面后,单击Utility Menu菜单下File 中Change Jobname的按钮,会弹出Change Jobname对话框,输入gangbanfenxi 作为工作文件名,单击0K。 (3)定义分析标题 选择菜单 Utility Menu — File — Change Title,在弹出的对话框中,输入Plane Model作为分析标题,单击OK。 (4)重新显示 选择菜单Utility Menu —Plot — Replot,单击该按钮后,所命名的分析 标题相工作文件名会出现在ANSYS中。 (5)选择分析类型 在弹出的对话框中,选择分析类型.由于此例属于结构分析,选择菜单Main Menu:Preferences,故选择Structural这一项,单击OK。 (6)定义单元类型 选择菜单 Main Menu - Preprocessor - Element Type - Add/Edit/Delete。单击弹出对话框中的Add按钮,弹出单元库对话框,在材料的单元库中选P1ane82单元。即在左侧的窗口中选取Solid单元,在右侧选择8节点的82单元。然后单击0K。如图1-1所示 图1-1

(7)设置单元属性 定义完单元类型后,Element Type对话框中的0ption按钮被激活,单击后弹出一个对话框,在Element behavior中选择Plane strs w/thk,在Extra Element output中,选择Nodal stress。单击OK,最后单击close,关闭单元类型对话框。如图1-2所示 图1-2 (8)定义实常数 选择菜单 Main Menu - Preprocessor - Real Constants - Add/Edit/Delete。执行该命令后,在弹出Real Constants对话框中单击Add按钮,确认单元无误后,单击OK,弹出Real Constants Set Number 1,for Plane 82对话框,在thickness路后面输入板的厚度0.01单击OK,单击close。如图1-3所示 图1-3 (9)定义力学参数 选择菜单 Main Menu — Preprocessor — Material Props — Material Model,在弹出的对话框中右边一栏依次双击structures,Linear,Elastic,Isotropic弹出定义材料属性对话框,在Ex后输入弹性模量210e9,在PRXY后面输入泊松比0.25。单击OK,然后关闭定义材料属性对话框。如图1-4所示

ANSYS分析报告

《大型结构分析软件的应用及开发》 学习报告 学院:建筑工程学院 专业班级:工程力学141 姓名:付贤凯 指导老师:姚激 学号:201411012111

1.模型介绍 如下图所示的一桁架结构,受一集中力大小为800N的作用,杆件的弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。杆件的截面为正方形达长为1m,横截面面积为1m2。现求它的变形图与轴力图。 图1 桁架模型与受力简图(单位:mm) 2.建模与划分网格 利用大型有限元软件ANSYS,采用Link,2Dspar 1的单元进行模拟,通过网格的划分得到如图2所示的有限元模型。 图2 有限元模型

结合有限元模型中的约束条件为左侧在X与Y方向铰支固定,荷载条件为最右侧处施加向下的集中力P=800N。施加约束与荷载后的几何模型如图4所示。 图3 施加荷载与约束的几何模型 3.位移与轴力图 因在Y方向受力,所以主要做Y方向的位移图,又因为杆件在轴线方向有变形,故在X 方向仍有一定的位移。则图5为变形前后的板件形状。图6为模型沿Y方向的位移图,图7为模型沿X方向的位移图,图8为模型的总位移图。 图4 桁架变形前后形状图

图5 Y方向位移图 图6 X方向位移图

图7总位移图 分析所有的位移图可以看出从以看出左端变形最小,为零,右端变形最大。从总位移图可以看出最大的位移在左下点处,大小为0.164×10?5m。从X方向位移图可以看出,左下点处在X方向位移最大为0.36×10?6。从Y方向位移图可以看出最大位移在左下点处为0.164×10?5。都符合实际情况,图9为模型的轴力图。 图8 轴力图

ANSYS动力学分析报告

第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题,它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分:模态分析:用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析(谐响应分析):用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析:用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应,并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析:是模态分析的应用拓广,用于计算由于响应谱或PSD输入(随机振动)引起的应力和应变。 显式动力分析:ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题; ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关,求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振

型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载,进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析,固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析,例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析,该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模,而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种,即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped,后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤 模态分析过程由4个主要步骤组成,即建模、加载和求解、扩展模态,以及查看结果和后处理。 (1)建模。指定项目名和分析标题,然后用前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料性质及几何模型。必须指定杨氏模量EX(或某种形式的刚度)和密度DENS(或某种形式的质量),材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各向异性,以及恒定或与温

七个ansys经典入门实例

“有限元分析及应用”课程有限元分析软件ANSYS6.xed 上机指南 清华大学机械工程系 2002年9月

说明 本《有限元分析软件ANSYS6.1ed:上机指南》由清华大学机械工程系石伟老师组织编写,由助教博士生孔劲执笔, 于2002年9月完成,基本操作指南中的所有算例都在相应的软件系统中进行了实际调试和通过。 本上机指南的版权归清华大学机械工程系所有,未经同意,任何单位和个人不得翻印。

目录 Project1 简支梁的变形分析 (1) Project2 坝体的有限元建模与受力分析 (3) Project3 受内压作用的球体的应力与变形分析 (5) Project4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解 (7) Project5 超静定桁架的有限元求解 (9) Project6 超静定梁的有限元求解 (11) Project7 平板的有限元建模与变形分析 (13)

Project1 梁的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: beam。 NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。 梁承受均布载荷:1.0e5 Pa 图1-1梁的计算分析模型 梁截面分别采用以下三种截面(单位:m): 矩形截面:圆截面:工字形截面: B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2, t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007 1.1进入ANSYS 程序→ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188 →OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 1.5定义截面 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0.1,H=0.15 →Apply →圆截面:ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK

ANSYS分析报告分析

有限元与CAE分析报告 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 2016年 1 月 2 日

简支梁的静力分析 一、问题提出 长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用,材料弹性模量E=200e9,泊松比0.28,密度7850kg/㎡ 二、建立模型 1.定义单元类型 依次单击Main Menu→Preprocessor→Elementtype→Add/Edit/Delete,出现对话框如图,单击“Add”,出现一个“Library of Element Type”对话框,在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“Structural Beam”,在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”,出现对话框,输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28,单击“OK”。 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Density”弹出对话框,输入DENS为7850 3.创建几何模型 1)设定梁的截面尺寸

ansys上机练习实例

练习一梁的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: beam。 NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。 梁承受均布载荷:1.0e5 Pa 10m 图1-1梁的计算分析模型 梁截面分别采用以下三种截面(单位:m): 矩形截面:圆截面:工字形截面: B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2, t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007 1.1进入ANSYS 程序→ANSYSED →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188 →OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 1.5定义截面 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0.1,H=0.15 →Apply →圆截面:ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK

ANSYS模拟报告 支座类零件及结构静力模拟分析

《材料成形过程数值模拟》报告:ANSYS模拟报告 支座零件建模及结构静力模拟 分析报告 1、问题描述 上图为需要建立的模型的3D示意图,底座为150×400的矩形,有通孔的一边两个角有半径为7的倒角,底座上的通孔半径为40,主体为两块交叉的肋板和被支撑圆柱,主肋板为长300厚30的板块,副肋板宽120厚30,空心圆柱体内径为80外径为140。圆柱体上有内径20外径40的小型瞳孔。使用材料为Q235钢材,弹性模量为206000Mpa,泊松比0.3,密度为7840kg/M3,屈服强度为235Mpa。固定底面和通孔不动,对大圆柱内表面施加30Mpa起扩张作用的载荷。 2、问题分析 选用自顶向下建模的方式。 先做一个矩形块为底板,然后再建立一个板块,用矩形块减去板块。然后对底板的两个角进行倒角操作,然后在底板上建立两个圆柱体,用底板减去圆柱通孔。建立一个支撑肋板,再建立一块肋板。变换坐标系,建立大空心圆柱体,利用平面划分将圆柱与肋板分开,然后进行减操作。然后再建立一个半径为20的小圆柱体,用大空心圆柱体减去半径小的圆柱体达到打孔的目的。将小块肋板延长,然后进行修整肋板操作。最后将全部模型进行合并操作。建模完成后划分有限单元格并设置单元尺寸,输入钢材的参数,确定约束条件,对模型大空心圆柱内表面施加30Mpa起扩张作用的载荷,通过软件对受力情况进行分析模拟并保存示意图。

3、模拟计算过程 1.定义工作文件名和工作标题 1)定义工作文件名:File | Change Jobname ,输入文件名称,OK 。 2)定义工作工作标题:File | Change Title ,输入工作标题,OK 。 3)重新显示:Plot | Replot 2.显示工作平面 1)显示工作平面:WorkPlane | Display Working Plane 2)关闭三角坐标符号:PlotCtrls | Window controls | Window Options | Location of triad | Not shown 3)显示工作平面移动和旋转工具栏:WorkPlane | Offset WP by Increments,把角度degrees 调整到90°,然后通过旋转X,Y ,Z 轴来建立,X 轴在前,Y 轴在右,Z 轴在上的右手坐标系。 3.生成支座底板 1)生成矩形块:Preprocessor | Modeling | Create | V olumes | Block | By Dimensions,然后分别输入0,150;0,400;0,40。 2)生成矩形块:Preprocessor | Modeling | Create | V olumes | Block | By Dimensions,然后分别输入0,150;85,315;0,10。 20160522 JUN 7 2019 20:48:21

一个经典的ansys热分析实例(流程序)

/PREP7 /TITLE,Steady-state thermal analysis of pipe junction /UNITS,BIN ! 英制单位;Use U. S. Customary system of units (inches) ! /SHOW, ! Specify graphics driver for interactive run ET,1,90 ! Define 20-node, 3-D thermal solid element MP,DENS,1,.285 ! Density = .285 lbf/in^3 MPTEMP,,70,200,300,400,500 ! Create temperature table MPDATA,KXX,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12 ! 指定与温度相对应的数据材料属性;导热系数;Define conductivity values MPDATA,C,1,,.113,.117,.119,.122,.125 ! Define specific heat values(比热) MPDATA,HF,2,,426/144,405/144,352/144,275/144,221/144 ! Define film coefficient;除144是单位问题,上面的除12也是单元问题 ! Define parameters for model generation RI1=1.3 ! Inside radius of cylindrical tank RO1=1.5 ! Outside radius Z1=2 ! Length RI2=.4 ! Inside radius of pipe RO2=.5 ! Outside pipe radius Z2=2 ! Pipe length CYLIND,RI1,RO1,,Z1,,90 ! 90 degree cylindrical volume for tank WPROTA,0,-90 ! 旋转当前工作的平面;从Y到Z旋转-90度;;Rotate working plane to pipe axis CYLIND,RI2,RO2,,Z2,-90 ! 角度选择在了第四象限;90 degree cylindrical volume for pipe WPSTYL,DEFA ! 重新安排工作平面的设置;另外WPSTYL,STAT to list the status of the working plane;;Return working plane to default setting BOPT,NUMB,OFF ! 关掉布尔操作的数字警告信息;Turn off Boolean numbering warning VOVLAP,1,2 ! 交迭体;Overlap the two cylinders /PNUM,VOLU,1 ! 体编号打开;Turn volume numbers on /VIEW,,-3,-1,1

ansys例题 2014-3-25

目录 实例一衍架的结构静力分析 (2) 一、问题描述 (2) 二、实训目的 (2) 三、结果演示 (3) 四、实训步骤 (3) 实例二钢架受力分析 (14) 实例三三维实体结构的分析 (25) 一、问题描述 (25) 二、实训目的 (25) 三、结果演示 (26) 四、实训步骤 (26) 实例四连续刚构桥三维仿真分析 (34)

实例一 衍架的结构静力分析 结构静力分析是ANSYS 软件中最简单,应用最广泛的一种功能,它主要用于分析结构在 固定载荷(主要包括外部施加的作用力,稳态惯性力如重力和离心力,位移载荷和温度载荷等)作用下所引起的系统或部件的位移,应力,应变和力。一般情况下,结构静力分析适用于不考虑或惯性,阻尼以及动载荷等对结构响应的影响不大的场合,如温度,建筑规范中的等价静力风载和地震载荷等在结构中所引起的响应。 结构静力分析分为线性分析和非线性分析两类,由于非线性分析涉及大变形,塑性,蠕变和应力强化等内容,较为复杂,不适于作为入门教学。因此,本实训中只讨论ANSYS 的线性结构静力分析。 一、问题描述 图1所示为由9个杆件组成的衍架结构,两端分别在1,4点用铰链支承,3点受到一 个方向向下的力F y ,衍架的尺寸已在图中标出,单位: m 。试计算各杆件的受力。 其他已知参数如下: 弹性模量(也称扬式模量) E=206GPa ;泊松比μ=0.3; 作用力F y =-1000N ;杆件的 横截面积A=0.125m 2 . 显然,该问题属于典型的衍架静力分析问题,通过理论求解 方法(如节点法或截面法)也可以很容易求出个杆件的受力,但这里为什么要用ANSYS 软件对其分析呢? 二、实训目的 本实训的目的有二:一是使学生熟悉ANSYS 软件的用户界面,了解有限元分析的一般过 程;二是通过使用ANSYS 软件分析的结果和理论计算结果进行比较,以建立起对利用ANSYS 软件进行问题根系的信任度,为以后使用ANSYS 软件进行更复杂的结构分析打基础。 图1衍架结构简图

ANSYS 圆管模态分析实验报告

圆管模态分析实验报告 一、问题描述 图1为一薄壁圆管,壁厚为0.216m,直径为6m,高度为10m。圆管的材料密度为7800kg/m^3,弹性模量为210Gpa,泊松比为0.3。圆管底部固定,试分析此薄壁圆管的模态。 图1 薄壁圆管模型 二、问题分析 1、什么是模态及本题的模态阶数选取 模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。通过模态分析可以得出物体在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态 的特性,就可以预知结构在此频段内,在外部或内部各种振源作用下实际振动反应。 因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。 一个物体有很多固有振动频率(理论上是无穷多个),按照从小到大的顺序,第一个就叫一阶固有频率,以此类推。模态的阶数对应固有频率阶数。一般,低阶 模态刚度相对比较弱,在同样量级的激励作用下,响应会相对所占的权值大一些, 所以工程上低阶模态比较受关注,理论上低阶模态理论也相对成熟。且用有限元进 行模态分析计算,阶数越高,误差越大。 此题中分析对象比较简单,所以选取前5模态进行分析已经满足工程需要。 2、网格单元的选取 此薄壁圆管由于壁厚远远小于直径,均匀壁厚,材料结构简单,所以单元类型可以选用shell 93—八节点结构壳单元。 3、网格划分类型的选取 有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有密切关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,应该避免网格的畸形,因此,划分网格时,应尽量采用映 射网格模式划分。本题中,圆管形状规则,采取映射网格进行划分。 三、解题步骤 1、建立工作文件名及工作标题 选择Utility→File→Change Jobname 命令,出现Change Jobname对话框。在Enter new jobname栏输入工作文件名:Tube。选择Utility→File→Change Title命令,

ANSYS操作实例

平面结构静力有限元分析 一、实验目的: 1、掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及 各种载荷施加方法。 2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。 3、能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。 二、实验设备: 微机,ANSYS软件。 三、实验内容: 单位厚度的方板中间有一个圆孔(如图所示),平板所用材料的弹性模量为E=107Mpa,泊松比为0.3。沿圆孔边缘施加P=1Mpa的压力。分析方板的应力及位移。 四、实验步骤: 1、建立有限元模型。 (1)创建工作文件夹并添加标题; 在ANSYS工作目录下创建一个文件夹,命名为plate,以便用这个文件夹保存分析过程中所生成的文件。选择Reference菜单,在弹出的对话框中选择结构分析(Structural),取消选择与结构分析无关的选项。 (2)定义几何参数; 为方便起见,以参数化的方式定义方板的1/4模型,即方板的半宽a,圆孔半径r,压力p,材料参数E和υ。 操作GUI: Utility Menu > Parameters > Scalar Parameters 依次输入下面的参数:a=10e-3 r=7e-3 p=1e6 E=1e13

nu=0.3 (3)选择单元; 首先进入单元类型库,操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >Element Type >Add/Edit/Delete >Add 在对话框左侧选择Solid选项,在右侧列表中选择Quad 4 node 42选项,然后单击OK 按钮。 (4)定义实常数; 选定单元后,根据单元类型定义实常数,操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >Real Constants >Add/Edit/Delete >Add (5)定义材料属性; 定义材料属性(弹性模量和泊松比)的操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >Material Props >Material Models >Structural >Linear >Elastic>Isotropic 在弹性模量(杨氏模量,Young’s modulus EX)文本框中输入“E”,在泊松比(Poisson’s Ratio PRXY)文本框中输入“nu”。 (6)创建实体模型; 由于几何模型、材料参数和载荷均关于水平、竖直中心线对称,所以只需要建立方板的1/4模型即可。取坐标原点为圆孔中心,建立右上角的1/4模型。首先由半宽a生成板,然后减去半径为r的1/4圆。 ①创建矩形(1/4板) 通过长宽定义矩形,操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >Modeling >Create >Areas >Rectangle >By Dimensions ②创建圆面(1/4部分圆) 创建1/4部分圆,操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >Modeling >Create >Areas>Circle >Partial Annulus ③从方板中减去圆 通过布尔操作实现面相减,操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >Modeling >Operate >Booleans >Subtract >Areas (7)设定网格尺寸并划分网格; 单元及实体模型定义完毕后,划分网格。首先进入MeshTool对话框,操作如下: GUI: Main Menu >Preprocessor >MeshTool ①定义网格的单元属性 ②设定网格尺寸 通过设定SmartSize值,可让系统自动设定每个边的网格尺寸。 ③划分模型网格 ④保存数据库 操作GUI: Toolbar >SA VE_DB 2、施加载荷并求解。 (1)选择分析类型; 选择分析类型为静力分析(Static)。 (2)定义约束; 由于实体模型及载荷约束均对称,所以利用对称性定义约束。ANSYS提供了专门的设置,以方便设置对称条件,即沿对称轴设置“symmetry boundary condition”,操作如下:GUI: Main Menu >Preprocessor >Loads >Define

上机实例练习ANSYS

《弹性力学有限元》上机作业 一、一带孔条形板形状、尺寸如图所示,l=300mm,w=200mm,r=20mm,h=30mm,t=5mm,板两端受均布拉力作用,q=100MPa。已知材料的弹性模量 和泊松比分别为E=210GPa,μ=0.3,求板有孔 截面上的理论应力集中系数k。 报告要求: 1.简述建模过程; 2.画出应力分布规律图; 3.求出应力集中系数; 4.思考:变形最大的地方是不是应力也最大? 提示: 1.平面应力问题,取1/4结构进行建模,采用N、mm、MPa单位制。 2.创建矩形:(0,0)(150,100),Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Areas-Rectangle- 3.创建矩形:(0,0)(20,30) 4.创建直角扇形:(0,30)(R=0-20,θ=0-90°)-Modeling-Create-Areas-Circle-Partial Annulus 5.从大矩形减法小矩形和扇形:Main Menu-Preprocessor-Operate-Booleans-Subtract 6. 创建单元类型:-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete-Solid-Plane42\82\182\183, Option-Plane Stress with thickness input 7. 建立实常数:-Preprocessor-Real constant- Add/Edit/Delete-给单元厚度5mm 8. 定义材料模型及其属性:-Preprocessor-Material- Material Models-左窗口Material Model Number 1, 右窗口Structural-Linear-Elastic-Isotropic给出弹性模量和泊松比及密度。 9. 网格剖分:Main Menu-Preprocessor-Meshing Tools-, 注意随时保存模型。 10. 进入求解器:Main Menu-Solution-Analysis Type-New Analysis Static, OK; 施加约束和载荷:Main Menu-Solution-Loads Apply-Structural-Displacement-Symmetry B.C.-On Lines, 选择对称面施加对称约束;再在两边线上施加均布载荷100MPa。 11.如果建立整体几何模型,需要将面用线分割成四块,分别剖分,在对称线上施加对称约束。 12.求解:Main Menu-Solution-Solve- Current LS - 13.进入后处理:Main Menu-Post Processor-Read Results-First Set, -Post Processor-Plot Results-Nodal Solution-; 14.若想观察整体变形,可执行对称扩展:Utility Menu-PlotCtrls-Style-Symmetry Expansion-Periodic/Cylic Symmetry Expansion-1/4 Dihedral sym 二、一水坝的截面形状、尺寸如图所示,已知坝体材料的弹性模量和泊松比分别为E=2.14×1010Pa,μ=0.25,密度ρ=2500kg/m3,计算坝体在重力和静水压力作用下的应力变形情况。 10 q x

ANSYS分析报告

ANSYS建模分析 报 告 书 课题名称ANSYS建模分析 姓 名 学 号 院系 专 业 指导老师

问题描述 在ANSYS中建立如图一所示得支承图,假定平面支架沿厚度方向受力均匀,支承架厚度为3mm。支承架由钢制成,钢得弹性模量为200Gpa,泊松比为0。 3、支承架左侧边被固定,沿支承架顶面施加均匀载荷,载荷与支架共平面,载荷大小为2000N/m、要求:绘制变形图,节点位移,分析支架得主应力与等效应力。 图1 GUI操作步骤 1、定义工作文件名与工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu〉 Jobname命令,在弹出【Change Jobname】对话框中输入“xuhao144139240174"。选择【New log and e rror files】复选框,单击OK按钮、 (2)定义工作标题:执行Utility Menu〉 Title命令,在弹出【ChangeTitle】对话框中输入“This isanalysis made by “xh144139240174”,单击OK按钮。 (3)重新显示:执行Utility Menu>Plot>Replot命令。 (4)关闭三角坐标符号:执行Utility Menu>PlotCtrls>Window Options命令,弹出【Window Options】对话框。在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项,单击OK按钮、 2、定义单元类型与材料属性 (1)选择单元类型:执行MainMenu〉Preprocessor〉ElementType>Add/Edit/Delete命令,弹出【Element Type】对话框。单击Add、、、按钮,弹出【Library of ElementTypes】对话框。选择“Structural Solid”与“Quad 8node 82"选项,单击OK按钮,然后单击Close按钮。 (2)设置材料属性:执行Main Menu〉Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出【Define Material Models Behavio r】窗口。双击【Material ModelAvailable】列表框中得“Structural\Linear\Elastic\Isotropic”选项,弹出【Linear Isotrop icMaterialProperties for Material Number1】对话框。在【EX】与【PRXY】文本框中分别输入“2e11"及“0、3"。单击OK按钮,然后执行Material>Exit命令,完成材料属性得设置。

ANSYS分析报告基本步骤

第一章 ANSYS 分析基本步骤 (黑小2) 本章目标(黑小3) 学习完本章后,学员应该能够初步掌握ANSYS 分析问题的基本操 作步骤.(揩小4) Lesson A. 分析过程 2-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. Lesson B. 文件管理 2-3. ANSYS 文件系统: a. ANSYS 在分析过程中怎样使用文件. b. ANSYS 使用的文件名称的格式. c. 确定 ANSYS 默认的文件名. 2-4. ANSYS 的数据库: a. ANSYS 数据库中存储的数据. b. 数据库的存储操作. c. 数据库的恢复操作. d. 怎样通过存储及恢复数据库文件修改错误. Lesson C. ANSYS 分析基本步骤训练 2-5. ANSYS 分析过程实例演练. Lesson A. 分析过程 ANSYS 分析采用的是有限元分析技术。在分析时,必须将实际问题的模型转化为有限元模型。有限元分析(FEA) 是对物理现象(几何及载荷工况)的模拟,是对真实情况的数值近似。通过划分单元,求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。 Objective Lesson Objectives

1. 创建有限元模型 –创建或读入几何模型. –定义材料属性. –划分单元 (节点及单元). 2. 施加载荷进行求解 –施加载荷及载荷选项 . –求解. 3. 查看结果 –查看分析结果. –检验结果. (分析是否正确) 分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。 1.建立有限元模型 2.施加载荷求解 3.查看结果 主菜单 2-2. ANSYS分析步骤在GUI中的体现. 1-1. ANSYS分析过程中的三个主要步骤. Procedure

有限元分析及应用报告-利用ANSYS软件分析带孔悬臂梁

有限元分析及应用报告 题目:利用ANSY软件分析带孔悬臂梁 姓名:xxx 学号:xxx 班级:机械xxx 学院: 机械学院 指导老师:xxx 二零一五年一月

问题概述 图示为一隧道断面,其内受均布水压力q,外受土壤均 布压力p;试采用不同单元计算断面内的位移及应力,并分别分析q=0或p=0时的位移和应力分布情况。(材料为钢,隧道几何尺寸和压力大小自行确定) 本例假定内圆半径为1m,外圆半径为2m,外受均布 压力p=10000pa ,内受均布压力为q=20000pa 。 问题分析 由题目可知,隧道的的长度尺寸远远大于截面尺寸,并且压力在长度方向上均匀分布,因此本问题可以看作为平面应变问题。由于在一个截面内,压力沿截面四周均匀分布,且截面是对称的圆环,所以可以只取截面1/4进行有限元建模分析,这样不仅简化了建模分析过程,也能保证得到精确的结果。由以上分析,可以选取单元类型plane42进行有限元分析,在option中选择K3 为plane strain。

三.有限元建模 1.设置计算类型 由问题分析可知本问题属于平面静应力问题,所以选择preferences 为structure 。 2.单元类型选定 选取平面四节点常应变单元plane42,来计算分析隧道截面的位移和应力。由于此问题为平面应变问题,在设置element type的K3时将其设置为plane strain。 3.材料参数 隧道的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比(T =0.3 4.几何建模 按照题目所给尺寸利用ansys的modeling依次建立keypoint : 1(0,0),2(1,0),3(2,0),4(0,2),5(0,1) , create LINES 依次连接keypoint 2、3和4、5即可创建两条直线,使用create article 的By cent & radius 创建两条圆弧。create AREAS依次选择四条线即建立了所需的1/4截面。 5.网格划分

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