ANSYS结构分析报告教程篇
ANSYS结构分析基础篇
一、总体介绍
进行有限元分析的基本流程：
1.分析前的思考
1)采用哪种分析(静态，模态，动态...）
2)模型是零件还是装配件(零件可以form a part形成装配件，有时为了划分
六面体网格采用零件，但零件间需定义bond接触)
3)单元类型选择(线单元，面单元还是实体单元)
4)是否可以简化模型(如镜像对称，轴对称)
2.预处理
1)建立模型
2)定义材料
3)划分网格
4)施加载荷及边界条件
3.求解
4.后处理
1)查看结果(位移，应力，应变，支反力)
2)根据标准规范评估结构的可靠性
3)优化结构设计
高阶篇：
一、结构的离散化
将结构或弹性体人为地划分成由有限个单元，并通过有限个节点相互连接的离散系统。
这一步要解决以下几个方面的问题:
1、选择一个适当的参考系，既要考虑到工程设计习惯，又要照顾到建立模型的方便。
2、根据结构的特点，选择不同类型的单元。对复合结构可能同时用到多种类型的单元，此时还需要考虑不同类型单元的连接处理等问题。
3、根据计算分析的精度、周期及费用等方面的要求，合理确定单元的尺寸和阶次。
4、根据工程需要，确定分析类型和计算工况。要考虑参数区间及确定最危险工况等问题。
5、根据结构的实际支撑情况及受载状态，确定各工况的边界约束和有效计算载荷。
二、选择位移插值函数
1、位移插值函数的要求
在有限元法中通常选择多项式函数作为单元位移插值函数，并利用节点处的位移连续性条件，将位移插值函数整理成以下形函数矩阵与单元节点位移向量的乘积形式。
位移插值函数需要满足相容（协调）条件，采用多项式形式的位移插值函数，这一条件始终可以满足。
但近年来有人提出了一些新的位移插值函数，如：三角函数、样条函数及双曲函数等，此时需要检查是否满足相容条件。
2、位移插值函数的收敛性（完备性）要求：
1）位移插值函数必须包含常应变状态。
2）位移插值函数必须包含刚体位移。
3、复杂单元形函数的构造
对于高阶复杂单元，利用节点处的位移连续性条件求解形函数，实际上是不可行的。因此在实际应用中更多的情况下是利用形函数的性质来构造形函数。
形函数的性质：
1）相关节点处的值为 1，不相关节点处的值为 0。
2）形函数之和恒等于 1。
这里我们称为的相关节点，为的相关节点，其它点均为不相关节点。
三、单元分析
目的：计算单元弹性应变能和外力虚功。
使用最小势能原理，需要计算结构势能，由弹性应变能和外力虚功两部分构成。结构已经被离散，弹性应变能可以由单元弹性应变能叠加得到，外力虚功中的体力、面力都是分布在单元上的，也可以采用叠加计算。
2、计算单元外力功
从前面推导可以看出：
单元弹性应变能可计算的部分只有单元刚度矩阵，单元外力虚功可计算的部分只有单元等效体力载荷向量和等效面力载荷向量。在实际分析时并不需要进行上述推导，只需要将假定的位移插值函数代入本节推导得出的单元刚度矩阵、等效体力载荷向量和等效面力载荷向量的
计算公式即可。
所以我们说有限元分析的第三步是计算单元刚度矩阵、等效体力载荷向量和等效面力载荷向量。
几点说明：
1）单元刚度矩阵具有正定性、奇异性和对称性三各重要特性。所谓正定性指所有对角线元素都是正数，其物理意义是位移方向与载荷方向一致；奇异性是说单元刚度矩阵不满秩是奇异矩阵，其物理意义是单元含有刚体位移；对称性是说单元刚度矩阵是对称矩阵，程序设计时可以充分利用。
2）按照本节公式计算的单元等效体力载荷向量和等效面力载荷向量称为一致载荷向量。实际分析时有时也采用静力学原理计算单元等效体力载荷向量和等效面力载荷向量，实际应用表明在大多数情况下，这样做可以简化计算，同时又基本上不影响分析结果。
二、预处理总述
1、实体分析可是3D或2D，3D分析采用的高阶单元(SOLID186或SOLID187)划分的四面体(TET)或六面体(HEX)单元，2D分析采用的高阶单元的三角形(TRI)或四边形(QUA)单元，2D分析时需要在创建项目时在GEOMETRY的分析类型项选择2D,实体分析得每个节点结构上只有3个自由度，如下图所示
2、面体分析几何上是2D但离散元是3D，通常面体厚度给予赋值。面体网格划分采用壳单元，具有6个自由度。
3、线体几何上是1D,离散元是3D,截面形状可通过line body进行设置，
线体网格划分采用梁单元，具有6个自由度。
4、同个part下的所有body共享相交边界，网格划分时共用交界上的节点，不需要设置接触。
5、NameSelection的使用技巧，在model模块下，可点击右键insert NameSelection，
一般Nameselection的选择方法可用几何选取，直接在模型上鼠标点选。另一种实用的选取方法为Worksheet，可以添加多种条件进行筛选，模型划分网格后，可以精确到对每个单元的选取。
三、网格划分
1、relevance选项控制网格的精度，值在-100到100间，越小越粗糙，越大越精密。relevance center 控制relevance中间点的精度，element size控制整个模型的最大单元尺寸。
2、网格的高级尺寸控制
a)接近度和曲度结合控制
b)曲度
c)邻近度
d)固定尺寸
曲度对于一些含曲线特征的几何体，可以控制其划分网格的精密度
邻近度可以控制某个区域两个邻近的几何特征间的网格划分密度
2、网格的高级选项
形状检测：标准力学-线性分析、模态和热分析
进阶力学-大变形分析、材料的非线性分析
3、局部网格划分控制
Method 选择Automatic 首先若能SWEEP则选用sweep划分HEX网格，否则选用patchconforming划分TET网格。四面体TET网格划分有两种方法：patchconforming和patch independent。
对于不能通过sweep得到六面体的几何体可以选用Hex dominant或者Multizone 划分方法
4、尺寸控制Sizing
可以通过element size(单元最大尺寸)、Number of divisions(每个边的单元数量)、Sphere of influence(控制影响区，可设置影响半径)来调节网格划分尺寸。Contact sizing可设置接触面的尺寸。
5、其他设置
element refinement可设置选择几何体的网格密度加密倍数；
mapped face meshing 可设置映射面生成结构化网格；可通过side、corner、end点的定义来设置映射策略。
inflation control设置膨胀层，主要用于流体分析的边界层划分。
pinch 可以移出一些不必要的小的几何特征，划分网格时可以去掉一些小的凸起部分。
划分网格前有个小圆台
采用pinch划分网格后没有凸台
Master选择蓝色线，Slave选择红色线，tolerance的值要比凸台的高度大。
6、虚拟拓扑的应用
虚拟拓扑有助于优化几何模型，可以合并面，分割面或边来提高网格划分质量。虚拟拓扑可以自动控制
虚拟拓扑合并面
虚拟拓扑分割边
虚拟拓扑设置：
behavior可以设置拓扑搜寻深度。
7、子模型的应用
当原几何模型较大，网格数量有限，为了对模型局部进行更精确的计算分析，可以采用子模型。
子模型的一般创建方法：
先对整体模型(项目A)进行分析计算，然后copy原项目得到项目B,对项目B中几何进行切割细化网格，将项目A的solution栏拖到Setup栏，最好在B项目求解设置下的submodeling插入边界条件，子模型的切割边界应远离高应力区。
四、静力学分析
线弹性静力分析假设：
a)各向同性线弹性材料
b)小变形理论
c)无时间、无阻尼效应
1、point mass，质量点可以通过坐标或选择几何面、线、点加载在几何体上，质量点只受Acceleration，Standard earth gravity，Rotational velocity 影响。
2、求解设置
可设置求解步数，定义每步的终止时间，静力分析中的time只是一个跟踪量求解器选择：自动，直接求解(Direct)，迭代求解(Iterative)
弱弹簧的使用：为了满足静止约束，程序可自动添加弱弹簧，可以在结果中查看弱弹簧的反力，应该是一个很小的值，并不影响结构的应力分析。
惯性释放：当物体受力不平衡产生加速度时，利用惯性释放可以产生一个惯性力进行静力分析，惯性释放只能用于线性结构分析。
惯性释放下的应力：
静力平衡下的应力
3、施加载荷
加速度、角速度、压力、力，静水压力(模拟水压)
轴承力(Bearing Load)，施加在整个圆柱面上。
remote force(定义力的作用点)
螺栓预紧力(Bolt Pretension)施加在圆柱面上，可以定义预紧力或伸长量。Thermal condition，计算热应力，需要设置reference temperature
4、施加约束
Fix support 约束点、线、面的所有自由度。
Displacement 位移约束
Elastic Support 无摩擦的弹性支持面
Frictionless Support，约束面的法向运动，作用在平面上等同于对称边界条件作用在圆柱面上约束径向运动
cylindrical support 只作用在圆柱面上，可以设轴向，径向，切向三个自由度compression only support 基于罚函数方法对目标面建立一个刚性接触面simply supported 作用于点或边，面体或线体，约束所有平动除了转动自由度Fixed rotation 约束转动，放开平动
nodal load and support 必须通过name selection 来选取node
tools-Solve process settings可以设置求解用的计算机CPU数
五、接触基本设置
接触是一种高度非线性特征，接触一般通过接触对描述，包括接触面(contact)和目标面(target),程序一共有5种接触方式，其主要特征如下：
Bonded 和 no separation 都是线性接触，bonded使两个接触面固定在一起，无间隙不能相对滑动而no separation 允许有较小的滑动，其他接触都是非线性。
contact 接触行为behavior分为对称和非对称两种行为。
接触面的处理interface treatment：adjust to touch程序自动取消两个接触面的间隙。
add offset 可以设置偏移量，正值使两个接触面靠近(可以模拟过盈配合)，负值使两个接触面远离。
Pinball region 可以设置判断接触区域的大小，当两个面都进入pinball region时程序则判定为发生接触。
mesh connections建立网格连接
connection worksheet表格查看连接信息
joint 定义约束副，共有九种约束形式来约束body-body 或者body-ground。定义joint时需要定义reference和mobile regions，几何窗口左边显示的自由度，其中灰色的是被约束的，彩色的是自由的
joint configure可以定义约束的初始状态
Set定义初设状态，revert恢复原始状态。
对于旋转面或圆柱面的约束类型，可以定义扭转刚度和扭转阻尼。
大多数joints都可以通过stops来定义他的运动区域
spring and beam：spring可以通过弹簧来连接body，可以定义初始值和弹簧刚度，
beam可以定义材料和圆形截面半径。
六、remote边界条件
1、Remote boundary conditions provide a means to apply a condition whose center of action is not located where the condition is scoped (i.e, “remotely”).
Remote 边界条件包括 point mass，springs，joints，remote displacement，remote force and moment loads。
所有的remote边界条件都是采用MPC约束方程进行计算，几何行为可以设置为rigid，deformable and coupled，remote计算更耗时。
设置remote边界一般先定义remote point，可以直接选择几何特征或给定坐标定义，也可以在定义remote边界条件时通过右键“promote remote point”定义。
2、behavior control
rigid，deformable and coupled
3、pinball control 可以通过pinball大小来定义约束方程的数量
4、constraint equations 可以多个remote point间的相互约束关系。
七、MultiStep的设置应用
1、对于多步分析中的每一步，软件都作为一个独立的分析过程，载荷约束都可以单独设置。
对于某些载荷或约束可以通过右键激活或抑制该步
当查看计算结果选择两个载荷步之间的时间节点时，如0与1步的0.5s，则程序通过线性插值的方式得到0.5的计算结果。
2、Solution Combination(结果组合)
Solution Combination可以通过不同的计算环境(共享几何网格)进行组合
Solution Combination也可以通过同一计算环境的不同载荷步进行组合
八、模态分析(自由振动)
其中K-刚度矩阵和M-质量矩阵是常量，忽略阻尼C和外力F，应用线弹性材料和小变形理论，结构可以是约束的或非约束的，φ为模态坐标是个相对量。
1.结构载荷和热载荷步，非线性接触不适用于模态分析，但可以施加约束或预应力。
2.可以定义求解阶数和频率范围。
3.由于并没有外部激励，模态变形只是一个相对量，并且是一个质量归一化的量。
4.拉伸预应力将会增大自然频率，而压缩预应力将会降低自然频率。
九、稳态热分析
1.不考虑瞬态影响，K和Q可以是常量也可以是温度的函数，可以施加固定温度的边界条件。壳单元不考虑厚度方向的温度变化，线单元不考虑截面上的温度变化。
接触中热传递：
如果接触是bonded或no separation，热传递将会发生在pinball区域内的表面
热接触通过以下公式进行传热：
TCC默认被设为一个较大的数值用来模拟完美传热，同样可以人为设置较低的数值来模拟热阻。
2.边界条件
heat flow 热流量(j/s)，可应用于点、线、面
heat flux 热通量(j/m2/s)，只能应用于面(2D时可用于线)
internal heat generation 热源(j/m3/s) 只能用于实体
perfectly insulated 绝热，默认应用于所有未设置边界条件的地方temperature 恒定温度，应用于点、线、面、实体
convection 对流
只能应用于面，其中h-对流传热系数，Tam-环境温度，用户可以自己设置。radiation 热辐射
其中σ-玻尔兹曼常数，程序自动给定；
ε-发射率，用户输入。
F-form factor角系数，当correlation设为To ambient-F=1，即所有的辐射能都与周围环境进行交换
当correlation设为 surface to surface ，辐射能只参与面面之间的交换，这时你可以设置Enclosure（每个辐射面应该设置相同的enclosure number)和Enclosure type(可设为open或perfect,如果计算报错可将其设为open)。十、结果处理
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
中南大学ANSYS上机实验报告
ANSYS上机实验报告 小组成员：郝梦迪、赵云、刘俊 一、实验目的和要求 本课程上机练习的目的是培养学生利用有限单元法的商业软件进行数值计算分析，重点是了解和熟悉ANSYS的操作界面和步骤，初步掌握利用ANSYS建立有限元模型，学习ANSYS分析实际工程问题的方法，并进行简单点后处理分析，识别和判断有限元分析结果的可靠性和准确性。 二、实验设备和软件 台式计算机，ANSYS10.0软件 三、基本步骤 1）建立实际工程问题的计算模型。实际的工程问题往往很复杂，需要采用适当的模型在计算精度和计算规模之间取得平衡。常用的建模方法包括：利用几何、载荷的对称性简化模型，建立等效模型。 2）选择适当的分析单元，确定材料参数。侧重考虑一下几个方面：是否多物理耦合问题，是否存在大变形，是否需要网格重划分。 3）前处理（Preprocessing）。前处理的主要工作内容如下：建立几何模型（Geometric Modeling），单元划分（Meshing）与网格控制，给定约束（Constraint）和载荷（Load）。在多数有限元软件中，不能指定参数的物理单位。用户在建模时，要确定力、长度、质量及派生量的物理单位。在建立有限元模型时，最好使用统一的物理单位，这样做不容易弄错计算结果的物理单位。建议选用kg，N，m，sec；常采用kg，N，mm，sec。 4）求解（Solution）。选择求解方法，设定相应的计算参数，如计算步长、迭代次数等。 5）后处理（Postprocessing）。后处理的目的在于确定计算模型是否合理、计算结果是否合理、提取计算结果。可视化方法（等值线、等值面、色块图）显
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
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实验报告
一、实验目的： 综合训练和培养学生利用有限元技术进行机械系统分析和设计的能力，独立解决本专业方向实际问题的能力；进一步提高学生创新设计、动手操作能力，为将来所从事的机械设计打下坚实的基础。 二、实验环境 1.硬件：联想计算机1台 2.软件：CAE软件ANSYS 三、实验内容 任务：主要训练学生对机械结构问题分析规划的能力，能正确利用有限元分析软件ANSYS建立结构的有限元模型，合理定义单元、分析系统约束环境，正确加载求解，能够提取系统分析结果。通过实验分析使学生了解和掌握有限元技术辅助机械系统设计和分析的特点，推动学生进行创新设计。 本组数据： 要求：本实验要求学生以高度的责任感，严肃认真、一丝不苟的态度进行设计，充分发挥主观能动性，树立正确的设计思想和良好的工作作风，严禁抄袭和投机取巧。同时，按以下要求进行设计： 1、按照国家标淮和设计规范进行设计：塔式起重机设计规范GB/T 13752-92；起重机设计规范GB/T3811-2008；钢结构设计规范GB 50017-2003；塔式起重机安全规程GB 5144-2006。 2、进行塔式起重机起重臂的设计，额定起重力矩为630 kN?m、800 kN?m、1000 kN?m、1250
kN m分别进行最大幅度为40m、45m、50m、55m、60m的起重臂的设计、计算。（800kN.m 30m） 3、综合运用学过的力学知识和有限元理论，设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数，构造起重臂的有限元模型，选择合适的单元，施加合适的载荷和边界条件，对结构进行静力分析，提取结果，进行强度和刚度校核，撰写实验报告并总结。 四、实验步骤： （一）问题分析 设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数，构造起重臂的有限元模型，选择合适的单元，施加合适的载荷和边界条件，对结构进行静力分析，提取结果，进行强度和刚度校核模型简化 起重臂根部通过销轴与塔机回转节相连，在臂架起升平面可视为铰接 (二)实验过程： 1、准备工作
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
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
ansys实验强度分析报告
ansys有限元强度分析 一、实验目的 1 熟悉有限元分析的基本原理和基本方法； 2 掌握有限元软件ANSYS的基本操作； 3 对有限元分析结果进行正确评价。 二、实验原理 利用ANSYS进行有限元静力学分析 三、实验仪器设备 1 安装windows XP的微机； 2 ANSYS11.0软件。 四、实验内容与步骤 1 熟悉ANSYS的界面和分析步骤； 2 掌握ANSYS前处理方法，包括三维建模、单元设置、网格划分和约束设置；3掌握ANSYS求解和后处理的一般方法； 4 实际应用ANSYS软件对六方孔螺钉头用扳手进行有限元分析。 五、实验报告 1）以扳手零件为例，叙述有限元的分析步骤； 答：（1）选取单元类型为92号； （2）定义材料属性，弹性模量和泊松比；
建立模型。先生成一个边长为0.0058的六边形平面，再创建三条线，其中z向长度为0.19，x向长度0.075，中间一段0.01的圆弧，然后把面沿着三条线方向拉伸，生成三维实体1如题中所给形状，只是手柄短了0.01；把坐标系沿z轴方向平移0.01，再重复作六边形面，拉伸成沿z轴相反方向的长为0.01的实体2；利用布尔运算处理把实体1和2粘接成整体。 （4）划分网格。利用智能网格划分工具划分网格，网格等级为4级。
（5）施加约束。在扳手底部面上施加完全约束； （6）施加作用力。在实体2的上部面上施加344828pa（20/（0.01*0.0058））的压强，在实体2的下部面的临面上施加1724138pa(100/0.01/0.0058)的压强；
（7）求解，进入后处理器查看求解结果，显示应力图。 2）对扳手零件有限元分析结果进行评价； 答：结果如图所示： 正确的显示出了受力的最大位置及变形量，同时给出了各处受力的值，分析结果基本正确，具有一定的参考意义。
有限元实验报告
一、实验目的 通过上机对有限元法的基本原理和方法有一个更加直观、深入的理解；通过对本实验所用软件平台Ansys 的初步涉及，为将来在设计和研究中利用该类大型通用CAD/CAE 软件进行工程分析奠定初步基础。 二、实验设备 机械工程软件工具包Ansys 三、实验内容及要求 1) 简支梁如图3.1.1所示，截面为矩形，高度h=200mm ，长度L=1000mm ，厚 度t=10mm 。上边承受均布载荷，集度q=1N/mm2，材料的E=206GPa ，μ=0.29。平面应力模型。 X 方向正应力的弹性力学理论解如下： 图3.1.1 ①在Ansys 软件中用有限元法探索整个梁上x σ，y σ的分布规律。 ②计算下边中点正应力x σ的最大值；对单元网格逐步加密，把x σ的计算值与理论解对比，考察有限元解的收敛性。 ③针对上述力学模型，对比三节点三角形平面单元和4节点四边形平面等参元的求解精度。 2) 一个正方形板，边长L = 1000mm ，中心有一小孔，半径R = 100mm ，左右边 受均布拉伸载荷，面力集度q = 25MPa ，如图 3.2.1所示。材料是 206E GPa =，0.3μ=，为平面应力模型。当边长L 为无限大时，x = 0截面上理论解为： ) 534()4 (6222 23-+-=h y h y q y x L h q x σ
)32(2|44 220r R r R q x x ++==σ 其中R 为圆孔半径，r 为截面上一点距圆心的距离。x = 0截面上孔边（R r =）应力q x 3=σ。所以理论应力集中系数为3.0。 图3.2.1 用四边形单元分析x = 0截面上应力的分布规律和最大值，计算孔边应力集中系数，并与理论解对比。利用对称性条件，取板的四分之一进行有限元建模。 3) 如图3.3.1所示，一个外径为0.5m ，内径为0.2m ，高度为0.4m 的圆筒，圆 筒的外壁施加100MPa 的压强，圆筒的内部约束全部的自由度，材料参数是密度。 使用平面单元，依照轴对称的原理建模分析。 q
ANSYS静力学分析
实验报告（四） 一、实验目的：掌握静力学分析；验证理论分析结果；对不同形状膜的分析结果进行对比。 二、实验器材：能够安装ANSYS软件，内存在512MHz以上，硬盘有5G空间的计算机。 三、实验说明 1、基本思路：建模与网格化；静力学分析；对结果进行分析和比较。 2、问题描述：许多压力传感器的工作原理是将受压力作用而变形的薄膜硅片中的应变转换成所需形式的电输出信号，比较的膜形状有圆形. 正方形. 长方形。 四、实验内容及步骤 （一）、圆形薄膜（自由式网格划分） 1、先建立一个圆形薄膜：Main Menu—>Preprocessor —>Modeling—>Create—>Volumes—>Solid Cylinder.弹出一个对话框，输入WPX=0，WPY=0，Radius=300e-6,Depth=13.887e-6，单击[OK]。设置单元类型：Main Menu—>Preprocessor—>Element Type —>Add/Edit/Delete,弹出一个对话框，点击[Add],在Library Of Element Type下拉列表框中选择Structural Solide 项，在其右侧下选择Brick 8node 45选项，单击[OK]。再点击Close.
2、设置材料属性：Main Menu —>Preprocessor —>Material Props —> Material Models,弹出一个对话框，在Material Models Available 下双击打开Structural —>Linear —>Elastic —>Isotropic ，又弹出一对话框，在EX 后面输入 1.9E11，在PRXY 后面输入栏中输入0.3，在双击Density,在DENS 后面输入 2.33e3,单击[OK]。关闭对话框。设置单元尺寸：Main Menu —>Preprocessor —>Meshing —>Mesh Tool,弹出一个对话框，单击Global 中的Set 按钮，弹出Global Element Sizes 对话框，输入size=5e-006,然后单击 [OK]。 1X Y Z 09060242-44-sunguoliang MAR 20 2012 14:30:27 VOLUMES TYPE NUM 3、采用自由式网格化生成单元：Main
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上机实验1任务书
上机实验1 实体建模 实验目的： 练习用ANSYS进行实体建模。 实验环境与设备： 已安装ANSYS 7.0以上版本软件的计算机。 实验内容： 使用ANSYS软件对皮带轮进行实体建模。皮带轮的形状、尺寸如图1到图3所示。 图1 皮带轮的立体视图图2 构建皮带轮的基本图圆 (a) 形状及尺寸(b) 关键点编号 图3 未倒圆角时的基本图元 图4 基本图元倒圆角 实验考核： 完成实验报告。内容包括：各主要中间步骤的结果截图及其简要说明。 实验步骤： （1）清除内存：选择菜单Utility Menu>File>Clear & Start New，单击“OK”按钮。
（2）指定新工作文件名：选择菜单Utilityn Menu > File > Change Jobname ,输入字符串：CAD2，点击“OK”按钮 （3）指定新的工作目录：选择菜单Utilityn Menu > File > Change Directory ，将目录定位到自己已建立过的文件夹，比如“D:\Learn”等，然后点击“OK”按钮即可。 （4）进入前处理器：选择菜单Main Menu > Preprocessor。
（5）创建关键点：选择菜单Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS，弹出Create Keypoints in Active Coordinate System对话框，在Keypoint number项输入1，在X,Y,Z Location in Active CS项依次输入2，0，0，如图5所示。单击“Apply”键再次弹出该对话框，同理你次定义关键点 2-8，要输入的数据如表1所示。 图5 创建一个关键点的对话框
ansys实验报告
有限元上机实验报告 姓名柏小娜 学号0901510401
实验一 一 已知条件 简支梁如图所示，截面为矩形，高度h=200mm ，长度L=1000mm ，厚度t=10mm 。上边承受均布载荷，集度q=1N/mm 2，材料的E=206GPa ，μ=0.29。平面应力模型。 X 方向正应力的弹性力学理论解如下： )534()4 (6222 23-+-=h y h y q y x L h q x σ 二 实验目的和要求 （1）在Ansys 软件中用有限元法探索整个梁上x σ，y σ的分布规律。 （2）计算下边中点正应力x σ的最大值；对单元网格逐步加密，把x σ的计算值与理论解对比，考察有限元解的收敛性。 （3）针对上述力学模型，对比三节点三角形平面单元和4节点四边形平面等参元的求解精度。 三 实验过程概述 （1） 定义文件名 （2） 根据要求建立模型：建立长度为1m ，外径为0.2m ，平行四边行区域 （3） 设置单元类型、属性及厚度，选择材料属性： （4） 离散几何模型，进行网格划分 （5） 施加位移约束 （6） 施加载荷 （7） 提交计算求解及后处理 （8） 分析结果 四 实验内容分析 （1）根据计算得到应力云图，分析本简支梁模型应力分布情况和规律。主要考察x σ和y σ，并分析有限元解与理论解的差异。 由图1看出沿X 方向的应力呈带状分布，大小由中间向上下底面递增，上下底面应力方向相反。由图2看出应力大小是由两侧向中间递增的，得到X 方向
上最大应力就在下部中点，为0.1868 MPa 。根据理论公式求的的最大应力值为0.1895MPa 。由结果可知，有限元解与理论值非常接近。由图3看出Y 的方向应力基本相等，应力主要分布在两侧节点处。 图 1 以矩形单元为有限元模型时计算得出的X 方向应力云图 图 2 以矩形单元为有限元模型时计算得出的底线上各点x 方向应力图 （2）对照理论解，对最大应力点的x σ应力收敛过程进行分析。列出各次计算 应力及其误差的表格，绘制误差－计算次数曲线，并进行分析说明。 答：在下边中点位置最大应力理论值为： MPa h y h y q y x L h q x 1895.0)5 34()4(622223=-+-=σ
个性化实验报告
个性化实验报告 姓名：何海明 学号：10L069207 课题：ANSYS在焊接中的应用学院：理工学院 指导老师：闫俊霞
ANSYS软件在焊接中的应用 ANSYS软件是目前应用最广的有限元软件之一，连续多年被评为世界上最优秀的分析软件。经过几周学习软件的应用，浏览图书管里本软件在焊接中应用的一些文献、期刊、论文等，我对ANSYS软件有了初步的了解，下面就我了解的一些东西，简单叙述一下。 焊接是一个牵涉到电弧物理、传热、冶金、和力学的复杂过程。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的变相、焊接应力与变形等。要得到一个高质量的焊接结构必须控制这些因素。一旦各种焊接现象能够实现计算机模拟，我们就可以通过计算机系统来确定焊接各种结构和材料时的最佳设计、最佳工艺方法和焊接参数。 由于焊接是一个局部快速加热到高温，并随后快速冷却的过程。随着热源的移动，整个焊接件的温度随时间和空间急剧变化，材料的物理性能参数也随温度剧烈变化同时还存在熔化和相变时的潜热现象。因此，焊接温度场的分析属于典型的非线性瞬态热传导问题。因为焊接温度场分布十分不均匀，在焊接过程中和焊后将产生相当大的焊接应力和变形。焊接应力和变形的计算中既有大应力、大变形等几何非线性问题又有弹塑性变形等材料非线性问题。 一、下面就四方面论述一下ANSYS软件在现代焊接中的应用： 1、能源方面 目前，焊接热源已非常丰富，如火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离于、电子束、激光束、微波等等，但焊接热源的研究与开发并未终止，其新的发展可概括为三个方面：首先是对现有热源的改善，使它更为有效、方便、经济适用，在这方面，电子束和激光束焊接的发展较显著；其次是开发更好、更有效的热源，采用两种热源叠加以求获得更强的能量密度，例如在电子束焊中加入激光束等；第三是节能技术。由于焊接所消耗的能源很大，所以出现了不少以节能为目标的新技术，如太阳能焊、电阻点焊中利用电子技术的发展来提高焊机的功率因数等。 2、计算机在焊接中的应用 弧焊设备微机控制系统，可对焊接电流、焊接速度、弧长等多项参数进行分析和控制，对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保留，从而给出焊接质量的确切信息。目前以计算机为核心建立的各种控制系统包括焊接顺序控制系统、PID调节系统、最佳控制及自适应控制系统等。这些系统均在电弧焊、压焊和钎焊等不同的焊接方法中得到应用。计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人们的重视。目前，计算机模拟技术已用于焊接热过程、焊接冶金过程、焊接应力和变形等的模拟；数据库技术被用于建立焊工档案管理数据库、焊接符号检索数据库、焊接工艺评定数据库、焊接材料检索数据库等；在焊接领域中，ANSYS的应用正处于不断开发阶段，焊接的柔性制造系统也已出现。
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
ANSYS电磁场仿真实验报告
电磁场仿真实验报告
求平行输电线周围的电位和电场分布 一、报告要求：该生学号尾号为1，建立3条垂直排布的导线。电位由下到上分别为1V，2V，3V，如下图所示： 二、模型说明：静电场计算，求解区域为模型的5倍，截断边界条件。最下方导线对地高度为10米，导线半径为0.01米，导线之间间距为5米。 （即：H1=10m，H2=15m，H3=20m，U1=1V，U2=2V，U3=3V，R0=0.01m，求解区域为一半圆，题目要求求解区域为模型的5倍，模型尺寸认为是40m，故取半圆半径L=200m。） 如下图所示：
三、实验步骤： 1、确定文件名，选择研究范围。 点击Utility Menu>File>Change Title，输入你的文件名。 例如“姓名_学号”（ZLM_2012301530051） 点击Main Menu>Preferences，选择Electric。 点击Main Menu>Preprocessor>，进入前处理模块 (command: /TITLE,ZLM_2012301530051 /COM,Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM, Electric /PREP7 ) 2、定义参数 点击Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters，在下面“Selection”空白区 域填入参数： H1=10 H2=15 H3=20 R0=0.01 U1=1 U2=2 U3=3 每一个参数输入完毕，点击“Accept ”按钮，输入的参数就导入上方“Items”指示的框中，等参数导入完毕后，点击“close”按钮关闭对话框。(command: *SET,H1,10 *SET,H2,15 *SET,H3,20 *SET,R0,0.01 *SET,U1,1 *SET,U2,2 *SET,U3,3) 3、定义单元类型 点击Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，出现单元类型 对话框“Element Types”，点击Add，弹出单元类型选择库对话框“Library of ElementTpes”选择Electrostatic 和2D Quad 121（二维四边形单元plane121）。点 击ok，关闭单元类型选择库对话框，此时在单元类型对话框中显示所添加的单元类型“Type 1 PLANE121”，表示单元类型添加成功，点击Close 按钮，关闭对 话框。 (command: ET,1,PLANE121)
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
ANSYS实验分析报告
ANSYS实验分析报告 姓名：聂文明 学号： 2013200304 专业：机械工程 班级：研13-5班
ANSYS实验分析报告 （聂文明机械工程研13-5班） 实验名称：瞬态动力学分析----钟摆摆动分析 一.问题描述 如图1-0所示为一钟摆装置，初始位置位于θ0处，求钟摆的位移时间变化关系。 几何参数：摆杆长度=5m；摆杆横截面积S=6×10-5m2；初始位置θ0=53.135o。 材料参数：摆锤的质量m=2kg；弹性模量E=200GPa；泊松比Pxy=0.2；载荷g=9.8m/s2。 图1-0钟摆结构示意图 二.问题分析 该问题属于瞬态动力学分析问题，设置初始加载时间为0.01s，将重力加速度施加在摆锤上；之后分4个时间段分析摆锤从A运动到B的过程。 三.实验内容 1．定义工作文件名和工作标题 文件名定义为file1，工作标题定义为zhongbai。 2．定义单元类型 1）定义两种单元类型：A：Structral Link， spar 8 B：Structral Mass，3D mass 21。如图1-1，1-2所示。 图1-1
图1-2 2)在B单元类型的option选项中的K3下拉列表中选择3-D w/o rot iner。如图1-3所示。 图1-3 3）定义实常数。点击添加命令，在A单元的添加列表中添加数据，如图1-4、1-5所示。 图1-4
图1-5 3．定义材料性能参数 弹性模量EX=2e11，泊松比PRXY=0.2。如图1-6所示。 图1-6 4．创建有限元模型 1）分别定义两个点（0，0，0）、（3，-4，0）。如图1-7、1-8所示。 图1-7 图1-8