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有限单元法实验报告


有限单元法实验报告

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实验一 有限元软件的基本使用
一、实验目的 ? 初步掌握有限元软件的基本使用方法 ? 了解软件进行结构分析的基本功能 ? 了解用户界面 ? 掌握基本操作 二、实验设备的基本配置 ? 实验采用有限元分析软件 ANSYS/ED 版本 ? 微机安装 Windows 98, Windows

NT4.0 以上的操作系统。至少需要 200 兆硬 盘,16MB 内存。17”以上显示器,显示分辨率为 1024X768。 三、实验步骤 启动 ANSYS 程序 单击 “开始” 按钮, 选 择 “程 序” ,选择 ANSYS/ED6.X 单 击 “ Interactive ” 进 入 ANSYS 交互式操作程序, 出现 初始窗口如图。 选择 ANSYS 产品。 选择 ANSYS 的工作目录, ANSYS 所有生成的文件都写 入此目录下。 选择图形显示方式 , 如配置 3D 显卡,则选择 3D。 设定初始工作文件名,缺省 为上次运行的文件名,第一 次为 file。 设定 ANSYS 工作空间及数据 库大小。 选择 Run 运行 ANSYS。 1、ANSYS 用户界面

ANSYS 软件提供友好的交互式的图形用户界面(GUI) ,通过 GUI 可以方便 访问程序的各种功能、命令、联机文档和参考资料,并可以一步一步的完 成整个分析,使 ANSYS 易学易用。 ANSYS 提供四种方法输入命令 ? 菜单 ? 对话框 ? 工具杆 ? 直接输入命令 ANSYS 有 7 个菜单窗口,如图,功能如表 表 1.1:菜单窗口 窗口名称 应用菜单 主菜单 输入 输出 图形 工具条 对话框 包含文件管理、选择、显示控制、参数设置等功能。 包含 ANSYS 的主要功能,分为前处理、求解、后处理等。 显示提示信息,输入 ANSYS 命令,所有输入命令在此显示。 注意:多数命令需要带符合命令格式的参数。 显示软件的文本输出,通常在其他窗口后面。 显示由 ANSYS 创建或传递到 ANSYS 的图形。 将常用的命令制成工具条,方便调用。 用于完成操作或设定参数进行选取的窗口,提示输入数据或 作出决定。

2、ANSYS 基本操作 ANSYS 通过一些基本操作和选择具有不同功能的处理器模块来完成一个分 析任务。ANSYS 主菜单提供了完成一个工程分析所必须的处理器模块,它包 括一个前处理器、一个求解器、两个后处理器和其他辅助处理器等。ANSYS 常用的处理器及其功能、操作命令如表。 表 1.2: ANSYS 常用的处理器 处理器名称 功能 GUI 前处理器 建立有限元模型 Main menu>Preprocessor 求解器 加载及求解 Main menu>Solution 通用后处理 显示特定载荷步 Main menu>General 器 的结果 Postproc 时间历程处 显示连续载荷步 Main menu>Timehist 理器 的结果 Postproc 优化设计 改进初始设计 Main menu>Design Opt AUX12 产生热分析辐射 Main menu>Radiation 命令 /Prep7 /Solu /Post1 /Post26 /Opt /AUX12

运行状态

矩阵 Matrix 预测分析需要的 Main menu>Run CPU 时间及硬盘 Time Status 空间等。

/Runst

ANSYS 使用统一的集中式数据库存储所有的模型数据和结果, 模型数据包括 实体模型、有限元模型、材料特性等通过前处理器写入数据库,载荷和求解 结果通过求解器写入数据库, 后处理结果通过后处理器写入数据库, 数据一 写入数据库,可以被其他的处理器调用。ANSYS 运行过程中以文件的形式保 存数据,文件格式为文本文件和二进制文件格式,常见文件如下: 文件扩展名 DB EMAT ERR FULL GRPH LOG MODE OUT RST TRI 表 1.3:ANSYS 常见文件类型 文件格式 含义 二进制 生成数据库文件 二进制 生成单元矩阵文件 文本 生成运行错误和警告的信息文件 二进制 集成整体刚度矩阵和质量矩阵 二进制 生成新的图形文件 文本 生成命令流历程文件 二进制 生成模态矩阵 文本 生成输出文件 二进制 生成结构分析和耦合场分析的结果文件 二进制 生成三角化刚度矩阵

ANSYS 的文件操作: ? 保存文件 ? ? 以 当 前 工 作 名 保 存 , GUI 方 式 : Utility Menu>File>Save as jobname.db 换名保存,GUI 方式:Utility Menu>File>Save as,弹出的对话框 中输入文件名。

? 恢复数据库文件 ? ? 恢复当前工作名数据库文件, GUI 方式: Utility Menu>File>Resume 恢复其他数据库文件,GUI 方式:Utility Menu>File>Resume from

? 清除当前数据库,GUI 方式:Utility Menu>File>Clear&start new ? 读如命令流文件,GUI 方式:Utility Menu>File>Read input from 3、使用 ANSYS 帮助系统

ANSYS 的帮助系统包括所有命令解释和分析指南。 帮助系统可以通过三种方 式进入。 ? 应用菜单中选取 ? 在 ANSYS 程序组选取 Start>Programes>ANSYS5x>Help system ? 在任何对话框中选取 Help 5、退出 ANSYS 三种方式退出 ANSYS: ? 菜单方式: Utility Menu>File>Exit ? 工具栏: 单击 QUIT 按钮 ? 命令方式:输入窗口输入”/EXIT 四、实验心得 这是我第一次接触到这一类分析软件,通过按照试验步骤一一操作,我对 ANSYS 有了初步的了解,初步的了解了这款软件的基本内容和操作,同时也让 我从软件操作中联系到有限元课上所讲述的有关内容,为我在后面的分析试验 中打下了基础,希望今后能在这样的实验课上能很好地掌握这门软件内容,用 这个软件解决相关的问题。

实验二 一个悬臂梁的基本分析
一、 实验目的

? 掌握有限元软件完成一个分析问题的基本过程。 ? 独立完成一个悬臂梁的基本分析 二、 实验设备的基本配置

a) 实验采用有限元分析软件 ANSYS/ED 版本 b) 微机安装 Windows 98, Windows NT4.0 以上的操作系统。至少需要 200 兆硬盘,16MB 内存。17”以上显示器,显示分辨率为 1024X768。 三、 实验步骤

不同的问题有不同的分析方法,对多数问题而言,分析问题的基本步骤是相 同的。一个典型的分析过程可以表示如下: ? 建立有限元模型 ? 施加载荷及边界条件并求解 ? 检验分析结果 1. 建立有限元模型 完成一个有限元分析需要把一个物理模型转化成一个合理的由节点和单元 表达的数学模型。在 ANSYS 前处理模块中,可以完成模型的建立,该模型由 节点、单元及其它物理特征构成。其主要过程如下: 1) 定义工作名称 2) 定义标题名称 3) 设定单位 4) 定义单元类型 5) 单元实常数 6) 定义材料属性 7) 创建有限元分析模型 2. 施加载荷及边界条件并求解 ANSYS 的加载和求解由求解器完成,在求解器中需要完成以下几步。 ? 定义分析类型和分析选项 ? 施加载荷 ? 设定载荷步选项

? 求解 1).定义分析类型和分析选项 在 ANSYS 程序中,可以进行静态、模态、谐响应、瞬态、谱、特征值失 稳和子结构等类型的分析。可以根据载荷条件和计算的响应选择分析类 型。 针对不同的分析类型,分析选项提供了许多具体的选择项。如:求解器 选项、应力硬化选项和非线性选项等。 ? 定义分析类型:GUI 方式:Main Menu>Solution>New Analysis ? 选择相应的分析选项命令: GUI 方式: Main Menu>Solution>Analysis options 注意:在第一次求解后,不能改变分析类型和分析选项。模型中使用的 单元类型隐含了分析的学科类型(结构、热、磁场等) 。 2).施加载荷: 载荷包括边界条件和作用载荷,边界条件一般有约束、边界场参数等, ANSYS 中载荷大致可以分为自由度约束、集中载荷、分布载荷、体积载 荷、惯性载荷、耦合场载荷六种。这些载荷大部分可以直接施加到关键 点、线、面、体等几何元素构成的实体模型或由点和单元构成的有限元 模型上。 ? 施加载荷:GUI 方式:Main Menu>Solution>Apply 3).设定载荷步选项: 载荷步选项是用于有关载荷步的选项,如载荷步、子步、时间等。 ANSYS 程序中,能够得到一个确定解的载荷配置,称之为一个载荷步。 如:对于同时承受重力和压力的结构物,作为线性静力问题处理时,可 以同时施加重力和压力载荷,作为一个载荷步求解。也可以把重力载荷 作为第一个载荷步,压力载荷作为第二个载荷步,最后将两个解进行叠 加。对瞬态动力学问题,一个载荷历程可以分成不同的载荷步可以得到 不同阶段的结果。 此外一个载荷步分为多个子步,每个子步代表一个步长,同时子步也称 为时间步,代表一段时间。在瞬态分析和非线性分析中,使用子步用来 提高分析精度和帮助收敛。 ANSYS 程序在瞬态分析中,时间代表实际时间,在静态和稳态分析中, 时间作为计数器表示载荷步和子步。 ? 根据不同的分析类型,载荷步选项可有可无。设定载荷步选项,GUI 方式:Main Menu>Solution>Time/Frequence 4).求解

ANSYS 使用求解命令从数据库中得到模型和载荷信息,计算结果,将结 果写入结果文件和数据库文件。 ? 对当前的载荷步求解,使用 GUI 方式: Main Menu>Solution>Current LS ? 对多个的载荷步求解,使用 GUI 方式:Main Menu>Solution>From LS file 5).分析结果 对完成的计算,ANSYS 提供两个后处理器查看结果,一个是通用后处理 器 POST1,另一个是时间历程后处理器 POST26 POST1 用于查看整体或部分模型在某一个子步的结果,可以得到等值线 显示、变形形状、以及检查和解释分析结果的列表显示,同时提供误差 估计等其它功能。 /post1 命令的使用 GUI 方式:Main Menu>General Postproc 用于查看模型的特定点在整个或部分时间历程的结果。可以得到结果数 据对时间或频率的关系的图形曲线和列表。同时提供数学运算等其它功 能。 /post26 命令的使用 GUI 方式:Main Menu>Timehist Postproc 四、实验内容 根据以上的基本分析过程,下面完成一个简单的悬臂梁分析示例。 1、问题说明: 一个悬臂梁,一端固定,另一端受到集中载荷 f 的作用,计算最大应力 和位移。材料为 A3 钢。截面的几何尺寸见图 2.1。相关的材料常数和其 它输入数据如下: 材料常数:弹性模量 EX=2e11pa 几何尺寸:l=1000m, b=1m, h=2m 载荷:f=500n 图 2.1:几何尺寸 2、分析方案: 这是一个简单的静力问题。有限元模型采用二维弹性梁单元 beam3,需 要输入的实常数为 Area=bh;惯性矩 Izz=bh3/12 确定。梁固定端约束全 部自由度,另一端施加集中载荷 f。 求解步骤: 第一步、定义工作名称 1、在 ANSYS 启动时选择 Interactive
l b f h y z

2、在随后的设置中指定 Jobname, 单击 Run 按钮,进入 ANSYS 图形界 面。 第二步、定义标题名称 1、选择菜单 Utility Menu>File>Change title 2、在弹出的对话框中输入 beam3,单击“ok” 。 第三步、选择单元类型 1、选择菜单 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, 出现 Element Type 对话框。 2、单击 Add,Library of element types 对话框出现,在左边的滚动列 表框点击"structure beam", 在右边的滚动列表框点击 “2D elastic 3", 即 beam3 单元,单击“ ok” 。

第四步、定义单元实常数 1、选择菜单 Main Menu>Preprocessor>Real constants. 2、单击 Add,选中 beam3 单元,单击“ok” 。 3、第一个输入框中的数字是实常数的编号,选择默认值 1。 4、在弹出的对话框输入面积 Area=2;惯性矩 Izz=8/12,高度 h=2,单 击“ok”确定。

第五步、定义材料属性 1、选择菜单 Main Menu>preprocessor>Material Props> Constant-Isotropic 2、弹出输入框中的数字是材料属性的编号,选择默认值 1,单击“ok” 。 3、弹出输入框中输入材料属性,弹性模型 EX=2e11, 单击“ok” 。 接着建立有限元模型,建立有限元分析模型可以采用先建立几何模型, 再进行网格剖分的方式,也可以直接建立节点和单元。这里采用第二种 方式。

第六步、生成节点 1、选择菜单 Main Menu>Preprocessors>Create>Nodes>In Active cs, 在弹出的对话框输入 node=1,x=0,y=0,z=0 ,单击“apply“ 2、弹出的对话框输入 node=11,x=1000,y=0,z=0,单击“ok“ 3、 选择菜单 Main Menu>Preprocessors>Create>Nodes>Fill between nds, 出现点取对话框,用鼠标点取节点 1 和 11,单击“ok“,弹出的对话框 单击“ok“.

第七步、生成单元 4、选 择 菜 单 numbered Main Menu>Preprocessors>Create>Elments>Auto

-thru nodes, 出现点取对话框,用鼠标点取节点 1 和 2,单击“ok“, 生成一个 beam3 单元。 5、选择菜单 Main Menu>Preprocessors>Copy>Elments>Auto numbered, 出现点取对话框,用鼠标点取单元 1,单击“ok“,弹出的对话框输 入 ITIME=10,NINC=1, 单击“ok“,图形窗口出现 11 个单元。

第八步、保存数据库文件 选择菜单 Utility Menu>Save as,保存对话框中输入 shiyan1.db。 第九步、定义分析类型和选项 选 择 菜 单 Main Menu>Solution>NewAnalysis, 弹 出 窗 口 中 选 择 “Static”,单击“ok“,表示选择一个静态分析。

第十步、施加位移约束 1 、 选 择 菜 单 Main Menu>Solution>Loads>Apply>Displacements>On nodes, 出现点取对话框,用鼠标点取节点 1,单击“ok“。 2、弹出的对话框选择 LAB2=ALL DOF, 单击“ok“.

第十一步、施加集中载荷 1 、 选 择 菜 单 Main Menu>Solution>Loads>Apply>Force/Moments>on nodes,出现点取对话框,用鼠标点取节点 11,单击“ok“。 2、弹出的对话框选择 LAB=FY,VALUE=-500, 单击“ok“.

第十二步、求解 1、选择菜单 Main Menu>Solution>Current LS. 2、出现一个状态信息窗口,显示求解的相关信息,浏览后关闭窗口。 3、单击“ok“,开始求解,对于这个静态问题,求解很快结束。 4、弹出求解完成信息框,单击“close“.

第十三步、进入后处理器检验分析结果 1、进入通用后处理器,并读入结果 选择菜单 Main Menu>General Postproc>Read Results>First set

2、绘制变形图,显示 Y 方向的位移 选 择 菜 单 Main Menu>General Postproc>Plot results>Nodal Solu>, 在弹出对话框中选择 COMP 中左边滚动框选择 “DOFSolution”, 右边滚动框选择“Translation UY”, 单击“ok“.

6、列表显示节点的轴向应力 选 择 菜 单 Main Menu>General Postproc>List Results>Element Solution> ,在弹出对话框中选择 ITEM 中左边滚动框选择“ By Sequence Number”,右边滚动框选择“NMISC,1”,单击“ok“.

4、列表显示反作用力 选 择 菜 单 Main Menu>General Postproc>List results>Reaction Solu>,在弹出对话框中选择 Struct Force FY”, 单击“ok“.

实验三
一、 实验目的

平面结构的静力分析

? 掌握有限元软件进行结构静态分析方法。 ? 掌握建立 2D 有限元模型。 ? 掌握结构静态分析求解过程。 ? 掌握结果后处理方法。 二、 实验设备的基本配置

? 实验采用有限元分析软件 ANSYS/ED 版本 ? 微机安装 Windows 98, Windows NT4.0 以上的操作系统。至少需要 200 兆硬盘,16MB 内存。17”以上显示器,显示分辨率为 1024X768。 三、 实验步骤

静力分析计算在固定不变载荷作用下结构的响应,不考虑惯性和阻尼的影 响,静力分析可以是线性或非线性的,结构线性静力分析过程可以表示如下: ? 建立有限元模型 ? 施加载荷及边界条件求解。 ? 结果评价和检验分析 1、建立有限元模型 现今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模,类似于 CAD,ANSYS 以 数学方式表达结构的几何形状, 用于在里面填充节点和单元,还可以在几何模型 边界上方便地施加载荷。但是,几何实体模型并不参与与有限元分析。所以施加 在几何实体边界上的载荷或结束必须最终传递到有限元模型上, (节点或单元上) 进行求解,由几何模型创建有限元模型的过程叫作网格划分(Meshing) 2、工作平面 工作平面(WP)是一个可移动的参考平面,Utility Menu>WorkPlane> 3、2-D 体素 体素是指预先定义好的,具有共同形状的面或状 创建 2D 体素:Main Menu>Preprocessor>Modeling-Create> 4、布尔操作: 是指几何图元进行组合计算。ANSYS 的布尔操作包括 Add,Subtract,Intersect,

Divide,Glue ,以及 Overlap,它们不仅适用于简单的体素中的图元,也适用于 从 CAD 系统传入的复杂几何模型。 使用布尔操作:Main Menu>Preprocessor>Modeling-Create> 5、单元属性,材料属性,定义单元类型,定义实常数,网格划分,模型修 正 6、求解 7、后处理 四、实验内容 问题描述 这是一个单载荷步的结构静态分析的例子,一块带销孔的角铁如图所示, 其右下端的销孔四周被全部结束住(焊接) ,左上端销孔下半周受压力作用,并 假定为平面压力状态。 通过这个例子使大家了解典型的 ANSYS 分析过程,包括建 模,划分网络,施加结束与载荷,求解,后处理等。 角铁的材料为 A3 钢,相关的材料常数如下:杨氏模量:=2e11psi,泊松比 =0.27 解题步骤 第一步:指定 jobname(可选) 有两种方法来指定 jobname: ? 在 ANSYS 启动时选择 Interactive , 在 ANSYS 启动设置中直接指定 jobname, ? 在 ANSYS 系统中选取菜单 Utility Menu :File >Change Title 在弹出 的对话框中输入 jobname 第二步:指定分析标题(可选) 1 选取菜单 Utility Menu>Change Title 2 在弹出的对话框中输入“shiyan3” 第三步:设置分析范畴 1、选取菜单 Main Menu>Proference 2、单击 Structure 选项,使之为选中,然后单击 OK。

第四步:定义单元类型 1 、选取菜单 Main Menu:Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, 出现 Element Type 对话框。 2、单击 ADD,Libraryof Element Types 对话框出现。

3、在左边的滚动列表框中点击“Structural Solid” 。 4、在右边的滚动列表框中点击“Quad 8node 82” ,即四边形八节点平面单 元(PLANE82) ,单击 OK。 5 在 Library of element Types 对话框中点击 Options ,在 Options 对话 框的 Element Behavior 选项中选 Plane stress with thickness。 6、关闭 Library of element Types 对话框。

第五步:定义实常数 1、选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Real Constants. 2、点击 ADD,选中 plane82,点“OK” 3、点击 Help 可获取关于单元 plane82 的帮助 4、选 File >Exit 退出帮助系统 5、在第一个输入框的数字是该实常数集的编号,接受默认值 1 6、在 THK 中输入 0.013,即板的厚度,关闭所有对话框

第六步:定义材料常数 1、 选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Material Props >Constant-Isotropic 2、点 OK,进下一个对话框 3、在 EX 处输入 2e11 4、在 NUXY 处输入.27 5、OK,关闭材料常数定义对话框

第七步:画矩形 1`、选取总体坐标原点(global origin) ANSYS 分析与坐标系无关,但是为了便于建模, ANSYS 提供了一个总体坐 标系,我们要做的是把模型的哪一点作为原点,在这里,我们取左上角销孔的圆 心为原点 2、选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling -Create>Dimensions 3、在对应的输入框中键入 X1=0 X2=0.15 Y1=-0.025 Y2=0.025 4、点 APPLY 产生第一个矩形 5、在输入框中键入 X1=0.10 X2=0.15 Y1=-0.025 Y2=-0.075 6、点 OK 形成第二个矩形

第八步:改变绘图控制 上面我们建立了两个矩形的面,他们以相同的颜色显示,如何来区分不同 的面呢?ANSYS 可以用编号或颜色来区分。方法是 1、选菜单 Utility Menu>PlotCtrls>Numbering 2、点击 Area numbers 选项使之为 ON 3、点击 OK,关闭对话框,自动重画绘图区域,可以看到两个面编号分别为 A1,A2,并以不同的颜色显示

第九步:保存数据库文件

在使用 ANSYS 程序时,经常保存数据是一个很好的习惯,操作很简单,选 Toolbar>SAVE_DB, 保存的目的是为减少由于误操作而造成的重复工作量, 因为, ANSYS 的恢复操作能恢复到最后一次保存的状态 第十步:将工作平面变为极坐标,产生第一个圆 接下来是建立两个半圆,我们实际上是画两个实心的圆,然后,通过波尔 “加”运算,把圆和矩形合并起来 1、选菜单 Utility Menu>PlotCtrls>Pan ,Zoom ,Rotate 2、点取小圆点,把图形缩小 ZOOM OUT 3、选菜单 Utility Menu>Work Plane >Display Working Plane (toggle on ) 4、选菜单 Utility Menu>WorkPlane >WP Settings 5、选中 Polar ,Grid and Triad 6、在 Snap inc 中输入 0.025 7、OK,关闭对话框 8、选取菜单 Main Menu>Preprocessor >Modeling -Create>Area-Circle> Solid Circle 9、在 WPX 和 WPY 中输入 0 10 在 Radius 中输入 0.025,OK

第十一步:移动工作平面 1、选菜单 Utility Menu>WorkPlane>Offset WP to>Keypoints 2、分别点取矩形 A2 的左下角和右下角 3、选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling -Create>Area -Circle > Solid Circle 4、在 WPX 和 WPY 中输入 0 5、在 Radius 中输入 0.025,OK 6、Toolbar:SAVE_DB

第十二步

面的合并

1、选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling-Operate>Booleans-Add >Areas 2、点 pick all,对所有面合并 3、Toolbar:SAVE_DB

第十三步:产生倒角 1、选菜单 Utility Menu>Plotctrls>Numbering 2、选中 Line Numbering 3、OK,关闭对话框,自动重画绘图区,出现线段编号 4、选菜单 Utility Menu>Workplane>Display Working Plane(toggle off). 5 、 选 取 菜 单 Main Menu>Preprocessor>Modeling-Create>Lines-Line Fillet 6、点取线段 17 和 8 7、OK,关闭拾取对话框 8、在 Fillet Radius 中输入 0.01 9、OK,产生倒角弧线 10、选菜单 Utility Menu>Plot>Lines

第十四步:产生倒角区域的面 1、选菜单 Utility Menu>Plotctrls>Pan,Zoom,Rotate 2、点击 Zoom 按钮。 3、移动鼠标到倒角区域,按左键,移动鼠标形成一个框,再按左键,此选 中框即为放大区域 4、 选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling-Create>Area-Arbitrary>By Lines 5、点取围成倒角区域的三条线 L4,L5 和 L1 6、OK,产生倒角区域面 7、在 Pan,Zoom,Rotate 对话框中点 Fit,使整个图形正好显示在显示窗口 内 8、选菜单 Utility Menu>Plot>Areas

9、Toolbar:SAVE_DB

第十五步:合并两个面 1.选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling-Operate>Booleans-Add> Areas 2、点 pick all 对所有面合并 3、Toolbar:SAVE_DB

第十六步:产生第一个销孔 1、选菜单 Utility Menu>Workplane>Display Working Plane(toggle on) 2、 选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling-Create>Area-Circle>Solid Circle. 3、在 WPX 和 WPY 中输入 0 4、在 Radius 中输入 0.01,OK

第十七步:移动工作平面产生第二个销孔 1、选菜单 Utility Menu>Workplane>Offset WP to>Golbal Origin 2、 选取菜单 Main Menu>Preprocessor>Modeling-Create>Area-Circle>Solid Circle. 3、在 WPX 和 WPY 中输入 0 4、在 Radius 中输入 0.01,OK 5、选菜单 Utility Menu>Workplane>Display Working Plane(toggle off) 6、选菜单 Utility Menu>Plot>Replot 7、选菜单 Utility Menu>Plot>Lines

8、Toolbar:SAVE_DB 第十八步:用布尔“减”形成销孔 1.选取菜单 Main Menu>Preprocessing>Modeling-Operate>BooleansSubstract>Areas 2、点取大的面为基面,点 APPLY 3、点取两销孔处的小圆为被减去的面 4、OK,形成两销孔

至此,建模完成,接下去进行网格划分,在划分网格前,先将建模的数据 保存的指定文件中,以备下次回到建模状态,重新进行网格划分, 第十九步:将数据存入 model.db 文件 1、选菜单 Utility Menu>Save as 2、在保存对话框中输入 model.db(扩展名不要省略) 第二十步:网格划分

ANSYS 程序的一个最大优点是能自动进行网格划分, 如果你的网格密度不能 确定时,建议先采用此方法,不过,此方法一般会产生较多的网格,所以,如果 你用的是 ANSYS/ED 版的话,此方法可能行不通,这时,我们可以通过单元尺寸 控制人为控制网格密度,步骤如下: 1、选取菜单 Main menu>Preprocessor>Mesh Tool 2、点取 Global set 3、在 SIZE 输入框中输入 0.01 4、选择 Area Mesh 5、点 Mesh 6、在拾取对话框中点 pick all 载 7、关闭 Meshtool,完成网格划分,接下去是求解过程,包括:施加约束, 荷 , 指 定 分 析 类 型 和 相 关 选 项 等

第二十一步:施加位移约束 1、选菜单 Main Menu>Solution>Loads-Apply>Structural Displacements>On Keypoints. 2、点取右端销孔上的四个关键点 3、OK,关闭拾取菜单,弹出 apply U,ROT on KPs 对话框 4、选中 ALL DOF(限制所有自由度,即固定约束) 5、在 Displacement Value 中输入 0(如果此输入框为空,缺省值为 0) 6、在 Expand DISP to nodes 选项点取成 YES ,表示将位移约束扩展到节 点 7、OK,关闭对话框,产生约束

第二十二步,施加压力载荷(1dyn=1e-5 N) 1 、 选 菜 单 Main Menu>Solution>Loads-Apply>Structural-Pressure>on lines 2、选取左端销孔左下端的四分之一圆周 3、点 APPLY,弹出加压对话框 4、在 VALUI 中输入 180000 5、点 APPLY,选取左端销孔右下端的四分之一圆周 6、点 APPLY,弹出加压对话框 7、在 VALUI 中输入 180000

8、OK

第二十三步:求解 1、选菜单 Main Menu>Solution>Current LS. 2、出现一个状态信息窗口,显示求解相关信息,大致浏览后关闭该窗口 3、点 OK ,开始求解,由于是静态分析,求解过程很快,几秒种就完成 4、弹出求解结束信息框 5、点 Close

第二十四步:后处理 后处理用于检查分析结果,ANSYS 可以对计算结果进行显示和列表,下面 针对本算列介绍几个后处理 1、进入通用后处理(/POST1)并读入结果 选 Main Menu>General Postproc>Read Results>First set 2、绘制变形图 ? 选 Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape ? 选 Def+Undeformed ? OK

3、绘制 Von Mises 应力图 ? 选 Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour-nodal Solu ? 在左边列表框选 Stress. ? 在右边列表框选 Von Mises SEQV ? OK

4、列表显示反作用力 ? 选 Main Menu>General Postproc>List Results>Reaction Solu ? 在列表框中选 ALL ITEMS ? OK

第二十五步:退出 ANSYS 程序 1、点 TOOLBAR:QUIT 或选 File>Exit 2、选 Quit>no Save 3、OK ,即不保存数据退出


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