ANSYS有限元分析实例

有限元分析

一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力，如下图所示。左边固定，右边受载荷p=20N/mm作用，求其变形情况

200

100P

20

一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤：

①定义参数

②创建几何模型

③

划分网格

④加载数据

⑤求解

⑥结果分析

1定义参数

1.1指定工程名和分析标题

(1)启动ANSYS软件，选择Jobname命令，弹出如图所示的[Change Jobname]对话框。

(2)在[Enter new jobname]文本框中输入“plane”，同时把[New log and error files]中的复选框选为Yes，单击确定

(3)选择Title菜单命令，弹出如图所示的[Change Title]对话框。

(4)在[Enter new title]文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。

1.2定义单位

在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI”

1.3定义单元类型

(1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，弹出如图所示[Element Types]对话框。

(2)单击[Element Types]对话框中的[Add]按钮，在弹出的如下所示[Library of Element Types]对话框。

(3)选择左边文本框中的[Solid]选项，右边文本框中的[8node 82]选项，单击确定，。

(4)返回[Element Types]对话框，如下所示

(5)单击[Options]按钮，弹出如下所示[PLANE82 element type options]对话框。

(6)在[Element behavior]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项，单击确定。

(7)再次回到[Element Types]对话框，单击[close]按钮结束，单元定义完毕。

1.4定义单元常数

(1)在ANSYS程序主界面中选择Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令，弹出如下所示[Real Constants]对话框。

(2)单击[Add]按钮，进行下一个[Choose Element Type]对话框，选择[Plane82]单元，单击确定，弹出如下右图对话框。

(3)在[THK]文本框中输入“20”，定义厚度为20mm，单击OK

(4)回到[Real Constants]对话框，单击Close。

1.5定义材料参数

(1)在ANSYS程序主界面，选择Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models命令，弹出如下所示[Define Material Model Behavior]对话框。

(2)选择对话框右侧Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令，并单击[Isotropic]选项，接着弹出如下所示[Linear Isotropic Properties for Material Number 1]对话框。

(3)在[EX]文本框中输入弹性模量“200000”，在[PRXY]文本框中输入泊松比“0.3”，单击OK。

(4)回到[Define Material Model Behavior]对话框，直接关闭对话框，至此材料参数设置完毕。

2创建几何模型

(1)在ANSYS程序主界面，选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas →Rectangle→By 2Corners命令，弹出如下所示对话框。

(2)按上图的填写相应数据，单击OK按钮，得到一个矩形。

(3)选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Circle→Solid Circle命令，弹出如下所示对话框.

(4)按上图填写数据，单击OK，得到如下所示图形。

(5)选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Arears Circle命令，弹出如下左图所示对话框.

(6)用鼠标在矩形上单击，弹出如上右图所示对话框，单击OK按钮，选中矩形。

(7)再次出现上左图对话框，再用鼠标在图形上单击，同样弹出上右图对话框，此时单击Next按钮，选中圆形，并单击OK按钮。

(8)接着单击上左OK按钮，进行布尔操作，得到如下所示几何模型

3划分网格

(1)选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Size Cntrls→ManualSize→Layers→Picked Lines命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择矩形4条边线，单击OK

(2)接着弹出如下所示对话框，在[Element edge length]文本框中输入“25”，其他设置空，单击OK按钮

(3)再次选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Size Cntrls→ManualSize→Layers→Picked Lines命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择圆形4条边线，单击OK

(4)在[Element Sizes on Picked Lines] 对话框中，将[No.of element divisions]文本框设为“2”，其他留空，单击OK按钮

(5)选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free命令，弹出实体选择对话框，单击[Pick All]按钮，得到如下所示网格。

4加载数据

(1)选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→