有限元ANSYS课程作业

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ansys有限元分析考题

ansys有限元分析考题

1. ANSYS交互界面环境包含交互界面主窗口和信息输出窗口。

2. 通用后处理器提供的图形显示方式有变形图、等值线图、矢量图、粒子轨迹图以及破裂和压碎图。

3. ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场和耦合场分析于一体的有限元分析软件。

4. 启动ANSYS 10.0的程序,进入ANSYS交互界面环境,包含主窗口和输出窗口。

5. ANSYS程序主菜单包含有前处理、求解器、通用后处理、时间历程后处理器等主要处理器,另外还有拓扑优化设计、设计优化、概率设计等专用处理器。

6. 可以图形窗口中的模型进行缩放、移动和视角切换的对话框是图形变换对话框。

7. ANSYS软件默认的视图方位是主视图方向。

8. 在ANSYS中如果不指定工作文件名,则所有文件的文件名均为 file 。

9. ANSYS的工作文件名可以是长度不超过 64 个字符的字符串,必须以字母开头,可以包含字母、数字、下划线、横线等。

10. ANSYS常用的坐标系有总体坐标系、局部坐标系、工作平面、显示坐标系、节点坐标系、单元坐标系和结果坐标系。

11. ANSYS程序提供了4个总体坐标系,分别是:总体直角坐标系,固定内部编号为0;总体柱坐标系,固定内部编号为1;总体球坐标系,固定内部编号为2;总体柱坐标系,固定内部编号为5。

12. 局部坐标系的类型分为直角坐标系、柱坐标系、球坐标系和环坐标系。

13. 局部坐标系的编号必须是大于或等于 11 的整数。

14. 选择菜单路径Utility Menu →WorkPlane→Display Working Plane,将在图形窗口显示工作平面。

15. 启动ANSYS进入ANSYS交互界面环境,最初的默认激活坐标系(当前坐标系)总是总体直角坐标系。

16. ANSYS实体建模的思路(方法)有两种,分别是自底向上的实体建模和自顶向下的实际建模。

17. 定义单元属性的操作主要包括定义单元类型、定义实常数和定义材料属性等。

Ansys 作业模板-有限元分析

Ansys 作业模板-有限元分析

有 限 元 分 析 作 业作业名称 换热管的热分析姓 名学 号 3060612061班 级 06机电(3)班宁波理工学院题目:换热管的热分析:本题要确定的是一个换热器中带管板结构答对换热管的温度分布和应力分布。

单程换热器的其中一根换热管和与其相连的两端管板结构,壳程介质为热蒸汽,管程介质为液体操作介质,热换管材料为不锈钢,膨胀系数为616.5610-⨯℃1-,泊松比为0.3,弹性模量为51.7210MPa ⨯,热导率为15.1/(W m ⋅℃);管板材料也为不锈钢,膨胀系数为617.7910-⨯℃1-,泊松比为0.3,弹性模量为51.7310MPa ⨯,热导率为15.1/(W m ⋅℃),壳程蒸汽温度为250℃,表面传热系数为23000/W m ℃,壳程压力为8.1MPa,管程液体温度200℃,表面传热系数为426/(W m ⋅℃);管程压力为5.7MPa.换热管内径为0.01295m,外径0.01905m,管板厚度0.05m,换热管长度为0.5m,部分管板材料长和宽均为0.013m.换热管和管板结构如下图:1. 定义工作文件名和文件标题(1) 定义工作文件名:执行Utility Menu-File-Chang Jobname(2) 定义工作标题:执行Utility Menu-File-Change Tile(3) 关闭坐标符合现实:执行Utility Menu-PlotCtrls-WindowsCtrols-Window Options-Location of triad ,单击OK 按钮。

2. 定义材料属性和单元类型(1) 定义单元类型,执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add 弹出Element Type 对话框,分别选择Theml solid和Brick 20node 90选项,单击OK按钮.如下图1-1所示:1-1(2)定义材料属性执行:Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define material model behavior对话框中,双击Structual-Linear-Elastic-Isotropic,在弹出的对话框中,EX后输入1.73E11,在PRXY后输入0.3,单击OK按钮,如下图1-2所示:1-2连续单击Thermal expansion-Secant coefficient-Isotropic,在弹出的对话框中,ALPX 后输入17.79E-6,单击OK按钮。

ansys有限元分析作业经典案例教程文件

ansys有限元分析作业经典案例教程文件

有 限 元 分 析 作 业作业名称 输气管道有限元建模分析姓 名 陈腾飞学 号 3070611062班 级 07机制(2)班宁波理工学院题目描述:输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压:1.0e8 PaR1=0.3R2=0.5管道材料参数:弹性模量E=200Gpa;泊松比v=0.26。

图1受均匀内压的输气管道计算分析模型(截面图)题目分析:由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的断面效应,认为在其方向上无应变产生。

然后根据结构的对称性,只要分析其中1/4即可。

此外,需注意分析过程中的单位统一。

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-File→Chang Jobname-3070611062,单击OK按钮。

2.定义工作标题。

执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062,单击OK按钮。

3.更改目录。

执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen2.定义单元类型和材料属性1.设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK2.选择单元类型。

执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →applyAdd/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OKOptions…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示,选择OK接受单元类型并关闭对话框。

图23.设置材料属性。

执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2e11,在PRXY框中输入0.26,如图3所示,选择OK并关闭对话框。

课程设计ANSYS有限元分析(最完整)

课程设计ANSYS有限元分析(最完整)

有限元法分析与建模课程设计报告学院 : 机电学院专业:机械制造及其自动化指导教师: ****学生: * ***学号 :2012011****2015-12—31摘要本文通过ANSYS10。

0建立了标准光盘的离心力分析模型,采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析,同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10。

0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。

力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况,为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据.关键词:ANSYS10.0;光盘;应力;应变。

目录第一章引言 (1)1。

1 引言 (1)第二章问题描述 (2)2.1有限元法及其基本思想 (2)2.2 问题描述 (2)第三章力学模型的建立和求解 (2)3。

1设定分析作业名和标题 (3)3。

2定义单元类型 (4)3.3定义实常数 (7)3。

4定义材料属性 (9)3。

5建立盘面模型 (11)3。

6对盘面划分网格 (19)3.7施加位移边界 (23)3.8施加转速惯性载荷并求解 (26)第四章结果分析 (28)4。

1 旋转结果坐标系 (28)4。

2查看变形 (29)4。

3查看应力 (31)总结 (35)参考文献 (35)第一章引言1.1 引言光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一,认真研究光盘产业的规律和发展趋势,是一件非常迫切的工作。

光盘产业发展的整体性强,宏观调控要求高,因此,对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题,包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。

在高速光盘驱动器中,光盘片会产生应力和应变,在用ANSYS分析时,要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷,即可以施加角速度。

需要注意的是,利用ANSYS施加边界条件时,要将内孔边缘节点的周向位移固定,为施加周向位移,而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下.本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型,采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析,同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10。

ansys有限元分析作业经典案例

ansys有限元分析作业经典案例

工程软件应用及设计实习报告实习时间:一.实习目的:1.熟悉工程软件在实际应用中具体的操作流程与方法,同时结合所学知识对理论内容进行实际性的操作.2.培养我们动手实践能力,将理论知识同实际相结合的能力,提高大家的综合能力,便于以后就业及实际应用.3.工程软件的应用是对课本所学知识的拓展与延伸,对我们专业课的学习有很大的提高,也是对我们进一步的拔高与锻炼. 二.实习内容(一)用ANSYS软件进行输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压:1.0e8 PaR1=0.3R2=0.5管道材料参数:弹性模量E=200Gpa;泊松比v=0.26.图1受均匀内压的输气管道计算分析模型(截面图)题目解释:由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的断面效应,认为在其方向上无应变产生.然后根据结构的对称性,只要分析其中1/4即可.此外,需注意分析过程中的单位统一.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-File→Chang Jobname-3070611062,单击OK按钮.2.定义工作标题.执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062,单击OK 按钮.3.更改目录.执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen2.定义单元类型和材料属性1.设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK2.选择单元类型.执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →applyAdd/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OKOptions…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示,选择OK接受单元类型并关闭对话框.图23.设置材料属性.执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2e11,在PRXY框中输入0.26,如图3所示,选择OK并关闭对话框.图33.创建几何模型1. 选择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) →OK2. 生成管道截面.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 如图4图4Preprocessor →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 如图5图53.拉伸成3维实体模型Preprocessor →Modeling→operate→areas→along normal输入2,如图6所示图64.生成有限元网格Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→V olumes Mesh→Tet→Free,.采用自由网格划分单元.执行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-V olume-Free,弹出一个拾取框,拾取实体,单击OK按钮.生成的网格如图7所示.图75.施加载荷并求解1.施加约束条件.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取前平面,单击OK按钮,弹出如图8所示的对话框,选择“U Y”选项,单击OK按钮.图8同理,执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取左平面,单击OK按钮,弹出如图8所示的对话框,选择“U X”选项,单击OK按钮.2.施加载荷.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas,弹出一个拾取框,拾取内表面,单击OK按钮,弹出如图10所示对话框,如图所示输入数据1e8,单击OK按钮.如图9所示.生成结构如图10图9图103.求解.执行Main Menu-Solution-Solve-Current LS,弹出一个提示框.浏览后执行file-close,单击OK按钮开始求解运算.出现一个【Solution is done】对话框是单击close按钮完成求解运算.6.显示结果1.显示变形形状.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape,弹出如图11所示的对话框.选择“Def+underformed”单选按钮,单击OK按钮.生成结果如图12所示.图11图122.列出节点的结果.执行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution,弹出如图13所示的对话框.设置好后点击OK按钮.生成如图14所示的结果图13图143.浏览节点上的V on Mises应力值.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,弹出如图15所示对话框.设置好后单击OK按钮,生成结果如图16所示.图15图167.以扩展方式显示计算结果1.设置扩展模式.执行Utility Menu-Plotctrls-Style-Symmetry Expansion,弹出如图17所示对话框.选中“1/4 Dihedral Sym”单选按钮,单击OK按钮,生成结果如图18所示.图17图182.以等值线方式显示.执行Utility Menu-Plotctrls-Device Options,弹出如图19所示对话框,生成结果如图20所示.图19图20结果分析通过图18可以看出,在分析过程中的最大变形量为418E-03m,最大的应力为994E+08Pa,最小应力为257E+09Pa.应力在内表面比较大,所以在生产中应加强内表面材料的强度.。

ANSYS有限元基础教程第三章答案

ANSYS有限元基础教程第三章答案

ANSYS有限元基础教程第三章答案1.填空题(1)ANSYS 11.0的操作方式可分为GUI方式和命令方式。

(2)主菜单(Main Menu)是使用GUI模式进行有限元分析的主要操作窗口,包含了ANSYS软件的主要功能:参数选择、预处理器、求解计算器或求解计算模块、通用后处理、时间历程后处理模块或称时间历程后处理器和优化设计模块等。

(3)可以对图形视窗中的模型进行缩放、移动和视角切换的工具栏是试图工具栏。

(4)工程领域常用的数据模拟方法有有限元法、边界元法、离散单元法和有限差分法等。

就广泛性而言,主要还是有限单元法。

2.判断题(1)ANSYS是一个通用的有限元分析软件,它具有多种多样的分析能力,包括简单的线性静态分析和复杂的非线性动态分析。

(√)(2)选择开始→程序→ANSYS 11.0→ANSYS Product Launcher命令可直接启动ANSYS 11.0程序。

(×)(3)ANSYS软件中常用到的有限单元有Link单元、Beam单元、Block单元和Plane单元等。

(√)(4)一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤:定义参数、创建几何模型、划分网格、加载数据、求解计算和结果分析。

(√)第2章实体建模1.填空题(1)实体模型由点、线、面和体组合而成,这些基本的点、线、面和体在ANSYS软件中通常称为图元。

直接生成实体模型的方法主要有自底向上和自顶向下两种。

(2)建立实体模型时,关键点是最小的图元对象,关键点即为结构中一个点的坐标,点与点连接成线,也可直接组合成面及体。

(3)布尔运算就是对生成的实体模型进行诸如交、并、减等的逻辑运算处理。

这样就给用户快速生成复杂模型提供了极大的方便。

(4)将两个或多个图元连接以生成三个或更多新的图元的布尔运算叫做搭接运算。

2.判断题(1)选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Delete→Lines Only命令,可删除线及其上的关键点。

风机叶片ansys分析(作业)

风机叶片ansys分析(作业)

Ansys 有限元分析作业
机械设计
第9题、风机叶片在均布载荷下的静力分析
说明:建立三叶风机叶片有限元模型,对每个叶片单侧施加均布载荷,考虑重力作用
材料属性: Gpa E 210=,33/1085.7m kg ⨯=ρ ,v= 0.3
钢板厚度: 20mm
均布压强:P=1.5atm
解题过程
1、 建立三叶有限元模型。

如下图(1)
图(1)三叶风机
2、 不考虑耦合情况,可以只分析单个叶片,从而得出三个叶片状态,建立单个叶片模型。

3、 定义单元类型,设置材料属性,见图(2)-(4)
图(2):设置单元类型
图(3):设置材料弹性模量
图(4):定义材料密度
4、设置边界约束条件及压力后单个叶片有限元模型见下图(6)
图(4):加载压强载荷
压力为1.5atm,即一个标准大气压,为151987.5P
图(5)加载重力加速度
重力加速度方向为Z轴,即沿叶片高度方向。

图(6):风机叶片应力图
上图中上侧面与风机罩主体相连,为约束面,
5、下图(7)为载荷作用后风机叶片的位移云图
图(7):位移云图
由图可知最大位移为0.139623inch.
6、下图(8)为载荷作用下的应力云图
图(8):应力云图
有图可知最大应力为5.31e+09N,应力最大位置在风叶顶部与风机连接处,应力最小位置位于风叶底部外侧,位移最大位置在风叶外侧上部,位移最小位置是与风机连接处。

滑轮有限元分析-ANSYS FEM 大作业

滑轮有限元分析-ANSYS FEM 大作业

滑轮有限元分析-ANSYS FEM 大作业1.问题描述某滑轮结果如下图所示,试分析结构在实际工作中的受力情况,并利用FEM类软件校核材料的强度是否满足要求。

其中天车最大钓钩载荷为3150KN,游动系统以及钢丝绳总重为150KN。

材料为Q345。

2.问题分析天车最大钓钩载荷为3150KN,游动系统以及钢丝绳总重为150KN,游车与天车选用6x7轮系,钢丝绳实际最大拉力F=(3150+150)/12=275KN。

滑轮受力图如下图所示,当钢丝绳两端拉力平行,滑轮受力最大为2F=550KN。

图1 滑轮受力分析滑轮上端面与绳索接触,所有滑轮外表面的上半面受力,且载荷不是均匀分析,而是按照正弦函数分析。

同时滑轮内表面的上半面受力,下半面为自由状态。

在有限元分析中,需要注意选择合适的边界条件和载荷加载。

有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。

利用简单而又相互作用的元素(即单元),就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。

它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。

因为实际问题被较简单的问题所代替,所以这个解不是准确解,而是近似解。

由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段3.求解步骤滑轮材料为Q345,根据API Spec 8C-2012第5版4.7规定滑轮的设计安全系数不小于3,所以滑轮的许用应力为115Mpa,其中弹性模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3。

对滑轮结构进行有限元网格划分,滑轮存在较多倒角过度细节,所以采用四面体网格进行划分,对倒角圆孔区域进行局部加密,有限元网格模型如下图所示。

有限元分析报告Ansys大作业

有限元分析报告Ansys大作业

有限元分析作业作业名称扳手静态受力分析姓名学号宁波理工学院班级题目:扳手静态受力分析:扳手的材料参数为:弹性模量E=210GPa,泊松比u=0.3:此模型在左侧内六角施加固定位移约束,在右侧表面竖直方向上施加648 N的集中力。

10模型如下图:1-11.定义工作文件名和文件标题(1)定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3090601048(2)定义工作标题:执行File-Change Tile-3090601048(3)更改工作文件储存路径:执行File-Chang Directory-E:\ANSYS2.定义分析类型、单元类型及材料属性(1)定义分析类型,执行Main Menu-Preferences,如下图所示:2-1(2)定义单元类型,执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add 弹出Element Type 对话框.如下图所示:2-2(3)定义材料属性执行Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define material model behavior对话框中,双击Structual-Linear-Elastic-Isotropic.如下图所示:2-33.导入几何模型将模型导入到ANSYS,执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型,如下图所示:3-13-24. 网格划分执行Main Menu-Preprocessor-meshing-Mesh Tool命令,考虑到零件的复杂性,采用智能网格划分,精度为1,其他选项为默认,如下图所示:4-14-25. 加载以及求解(1)添加位置约束执行Solution-apply-structural-displacement-on areas(对六角内表面进行约束),如下图所示:5-15-2(2)添加载荷,执行Solution-apply-structural-force-on keypoints,如下图所示:5-35-4(3)求解执行Main menu-Solution-Solve-Current LS,求解。

ANSYS大作业_轴承座有限元分析

ANSYS大作业_轴承座有限元分析

轴承座轴瓦 轴四个安装孔径向约束 (对称) 轴承座底部约束 (UY=0)沉孔上的推力 (3000 psi.) 向下作用力 (15000 psi.) 基于ANSYS 的轴承座有限元分析一、 问题描述在我们机械设计课程中曾经学习过轴系,主要是学习了轴的设计、受力分析以及轴承的设计等等。

但没有对轴承座的承受能力进行分析,所以我在这里主要是对一种简单的轴承座进行了有限元分析。

在查阅了相关资料之后,可将分析的轴承座示意如下图。

在实际当中,考虑到工艺的要求,图中相应的边缘处须设置有圆角、倒边等等。

但在有限元模型中忽略了这些要素。

二、 力学模型的分析与建立如下图所示在查阅了相关资料后可将上面描述的问题简化成上述模型,其中的载荷参考了网上的相关资料,在沉孔面上垂直于沉孔面上作用有3000psi.的推力载荷,在轴承孔的下半部分施加15000psi.的径向压力载荷,这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。

由于轴承座一般固定于机身上,所以可以在其底部施加法向位移约束,并且四个安装孔要受到螺栓的约束,所以可以在四个螺栓孔中施加径向对称约束(在ansys中体现为Symmetry B.C.)三、力学模型的有限元分析1.建立模型1)创建基座模型生成长方体Main Menu:Preprocessor->Modeling->Create->Volumes->Block->By Dimensions输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3平移并旋转工作平面Utility Menu>WorkPlane->Offset WP by IncrementsX,Y,Z Offsets 输入2.25,1.25,.75 点击ApplyXY,YZ,ZX Angles输入0,-90点击OK。

创建圆柱体Main Menu:Preprocessor->Modeling->Create->Volumes->Cylinder> Solid CylinderRadius输入0.75/2, Depth输入-1.5,点击OK。

ANSYS有限元作业

ANSYS有限元作业

问题描述如图所示,为一个轴承座。

弹性模量为30e6,泊松比0.35.轴承孔圆周上受到1000MPa恒定的推力载荷,在轴承孔的下半部分受到5000MPa的径向压力载荷的情况。

更改文件名(1)更改文件名:File>Change Jobname…(2) 输入文件名:输入"zhouchengzuo",选中New log and error Files,点击OK定义单元属性定义单元类型1为10节点的SOLID92.选择Main Menu>Preprocessor> Element Type>Add/Edit/Delete单击Add按钮选择Structural-Solid,并在相应的列表中选择Tet10Node92,如图所示,单击OK键,单击Close按钮。

定义材料属性。

选择Main Menu>Preprocessor>Material Model命令,在材料属性窗口中分别双击Structure、Linear、Elastic,在EX文本框中输入30e6,在PEXY文本框中输入0.35,如图所示,单击OK按钮。

创建模型创建基座模型。

选择MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Block>By Dimensions命令,弹出Create Block by Dimensions 对话框,输入X1=0,X2=5,Y1=0,Y2=1.5,Z1=0,Z2=4.5。

如图所示:单击OK按钮,生成如图所示的模型平移并旋转工作平面。

选择Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments命令,单击Apply按钮,在XY,YZ,ZX,Angles处输入0,-90,0,如图所示。

单击OK按钮,生成如图所示的工作平面。

创建圆柱体。

选择菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Cylinder> Solid Cylinder对话框,在Radius文本框中输入0.5,在Depth文本框中输入-2,如图所示:单击OK按钮,生成如图所示的模型。

ansys 有限元二例

ansys 有限元二例

实验一ANSYS软件环境一、实验目的熟悉ANSYS软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。

二、实验内容ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。

三、问题描述如图1.1所示,使用ANSYS分析平面带孔平板,分析在均布载荷作用下板内的应力分布。

已知条件:F=20N/mm,L=200mm,b=100mm,圆孔半径r=20,圆心坐标为(100,50),E=200Gpa。

板的左端固定。

图1.1 带孔平板模型四、实验步骤1. 建立有限元模型1).建立工作目录,创建工作名,创建工作标题。

2).创建实体模型,如图1.2所示:3).定义材料属性(弹性模量EX和泊松比)4).划分网格。

按要求划分网格,网格划分的结果如图1-3所示:图1.2 实体模型图1.3 有限元模型2.施加载荷并求解1).定义约束(位移约束:左边线完全固定)2).施加载荷(右边线施加1MPa大小载荷)3).求解3.查看分析结果1).显示模型变形图,如图1.4所示2).显示位移等值线分布图,如图1.5所示:图1.4 模型变形图图1.5 位移等值线分布由图1.4知模型的最大位移为0.123×10-5m,与解析解的结果相吻合。

3).显示等效应力等值线图图1.6 等效应力等值线图由图发现最大应力出现在孔的上下顶点,与解析解吻合。

4).显示变形动画根据步骤在工作目录下可生成变形动画。

5).列表显示位移结果数据52 0.0000 0.0000 0.0000 0.000053 0.0000 0.0000 0.0000 0.000054 0.0000 0.0000 0.0000 0.000055 0.0000 0.0000 0.0000 0.000056 0.0000 0.0000 0.0000 0.000057 0.0000 0.0000 0.0000 0.000058 0.0000 0.0000 0.0000 0.000059 0.0000 0.0000 0.0000 0.000060 0.0000 0.0000 0.0000 0.00006).列表显示节点应力值7).列表显示反作用力值图1.7 反作用力列表显示五、实验心得这个实验的练习使我熟悉了ANSYS软件菜单、窗口环境、软件分析功能及解题步骤。

ANSYS有限元分析——找形分析作业

ANSYS有限元分析——找形分析作业

ANSYS有限元分析——找形分析作业⼆找形分析1找形分析概述初始状态形状确定问题简称为“找形”,其基本原理是减⼩弹性刚度的影响,利⽤结构应⼒刚度求的满⾜边界条件的平衡曲⾯。

因此,在找形分析时应采⽤较⼩的弹性模量,且不施加外荷载和⾃重荷载。

2 问题描述如图1,2所⽰的菱形索⽹,四个⾓点铰⽀,长度L=6m,宽度H=4.8m,垂度V=4.2m,弹性模量E=150GPa,四边主索为?22的钢丝绳,截⾯⾯积A1=1.92E-4m2,初始预应⼒T1=15KN,副索为?14的钢丝绳,截⾯⾯积A2=7.78E-5m2,初始预应⼒T2=5KN。

图1 菱形索⽹图图1 菱形索找形后空间图形3 命令流实现有限元分析及结果!菱形索⽹找形分析(国际单位制K,M,S)FINI/CLEA/PREP7!定义⼏何参数荷载参数等,单元类型和材料性质L=6 !定义索⽹⾯X向长度H=4.8 !定义索⽹⾯Y向宽度V=4.2 !定义索⽹⾯Z向位移A1=1.92E-4 !定义直径为22的主索横截⾯⾯积A2=7.78E-5 !定义直径为14的副索横截⾯⾯积T1=1.5E4 !定义主索预应⼒T2=5E3 !定义副索预应⼒ISTRAN=0.999 !定义很⼤的初应变ET,1,LINK10 !定义单元类型R,1,A1,ISTRAN !定义主索实常数MP,EX,1,T1/(ISTRAN*A1) !定义主索弹性模量MP,PRXY,1,0.3 !定义主索泊松⽐R,2,A2,ISTRAN !定义副索实常数MP,EX,2,T2/(ISTRAN*A2)MP,PRXY,2,0.3!在平⾯位置建⽴⼏何模型并⽣成有限元模型K,1,-L/2,0K,2,0,-H/2K,3,L/2K,4,0,H/2L,1,2 !创建线,形成索⽹外边界L,2,3L,4,3L,1,4LDIV,ALL,,,6 !所有线等分为6段*DO,I,0,9 !通过循环创建内部线L,5+I,15+I*ENDDOLOVL,ALL !执⾏线搭接,形成关键点NUMM,ALL !合并相同元素DK,1,UX,,,,UY$DK,1,UZ,V !关键点1和3处为铰⽀座DK,3,UX,,,,UY$DK,3,UZ,VDK,2,UX,,,,UY$DK,2,UZ,-V !关键点2和4处施加⽀座位移DK,4,UX,,,,UY$DK,4,UZ,-V LSEL,S,LINE,,1,24LATT,1,1,1LSEL,INVE,LINELATT,2,2,1LSEL,ALL !选择所有线LESIZE,ALL,,,1 !定义每⼀条线划分⼀个单元LMESH,ALL!求解获得初始状态的变形/SOLUANTYPE,0NLGE,ON !打开⼤变形NSUB,20 !定义⼦步数OUTR,ALL,ALL !输出结果SOLVE FINI。

ansys有限元分析报告作业

ansys有限元分析报告作业

有限元作业报告班级:学号:姓名:指导教师:日期:2014.8目录题目描述 (3)题目分析 (3)操作步骤 (4)1.定义工作文件名和工作标题..` (4)2. 定义单元类型和材料属性 (4)3.导入几何模型 (7)4.生成有限元网格 (8)5.施加约束和载荷 (9)结果显示 (10)结果分析 (13)题目描述:日常所用的凳子的简易建模与分析上板凳腿下牙条上牙条材料参数:弹性模量E=11GPa,泊松比v=0.33,密度ρ=450kg/m3题目分析:凳子由四根凳腿支撑,凳腿之间有牙条连接,凳子的上表面受到向下的应力。

对于板凳,其主要承受的力来自于板面所受到的压力。

日常生活中,其所受到的力不是很大,而且受力接近均匀,故在ansys分析过程中可以通过给予板面一定的压力来模拟人坐在上面时它所承受的力,以此来分析其所产生的应力应变,从而可以通过分析局部应力应变,来优化其结构,达到延长其使用寿命的目的,这也是本次利用ANSYS分析的缘由。

对于面上的模拟力,我们以成年人50kg的重量均匀分布在凳面上,根据事先测量好的板凳参数(单位mm):上板尺寸为350×250×15,凳腿尺寸为40×30×400。

由以上参数确定板面所受压强为:()Pa50=10⨯g⨯/=取F=5500Pa÷mNKgmKF571425.035.0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。

菜单方式:执行Utility Menu-File→Change Jobname-youxianyuan,单击OK按钮。

命令行方式:/FILENAME2)定义工作标题。

菜单方式:执行Utility Menu-File→Change Tile-dengzi,单击OK 按钮。

命令行方式:/TITLE2.定义单元类型和材料属性1)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。

ansys有限元分析工程实例大作业

ansys有限元分析工程实例大作业

ansys有限元分析工程实例大作业————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:辽宁工程技术大学有限元软件工程实例分析题目基于ANSYS钢桁架桥的静力分析专业班级建工研16-1班(结构工程)学号 471620445姓名日期 2017年4月15日基于ANSYS钢桁架桥的静力分析摘要:本文采用ANSYS分析程序,对下承式钢桁架桥进行了有限元建模;对桁架桥进行了静力分析,作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图(轴力图、弯矩图、剪切力图),找出了结构的危险截面。

关键词:ANSYS;钢桁架桥;静力分析;结构分析。

引言:随着现代交通运输的快速发展,桥梁兴建的规模在不断的扩大,尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设,一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线,由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂,这就需要桥梁需要有足够的承载力,足够的竖向侧向和扭转刚度,同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性,因此对其应用计算机和求解软件快速进行力学分析了解其受力特性具有重要的意义。

1、工程简介某一下承式简支钢桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁分别采用3种不同型号的型钢,结构参数见表1,材料属性见表2。

桥长32米,桥高5.5米,桥身由8段桁架组成,每个节段4米。

该桥梁可以通行卡车,若只考虑卡车位于桥梁中间位置,假设卡车的质量为4000kg,若取一半的模型,可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1,P2,和P3,其中P1=P3=5000N,P2=10000N,见图2,钢桥的形式见图1,其结构简图见图3。

图1钢桥的形式图2桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)图3刚桁架桥简图所用的桁架杆件有三种规格,见表1表1 钢桁架杆件规格杆件截面号形状规格顶梁及侧梁 1 工字形400X400X12X12桥身弦杆 2 工字形400X300X12X12底梁 3 工字形400X400X16X16所用的材料属性,见表2表2 材料属性参数钢材弹性模量EX泊松比PRXY 0.3密度DENS 78002 模型构建将下承式钢桁梁桥的各部分杆件,包括顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁均采用BEAM188单元,此空间梁单元可以考虑所模拟杆件的轴向变形; 定义了一套材料属性,各类杆件为钢材,其对应的参数如表2所示;根据表1中的杆件规格定义了三种梁单元截面,根据表1分别定义在相应的梁上;建模时直接建立节点和单元,在后续按照先建节点再建杆的次序一次建模。

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用模拟来代替正式的材料加工过程来探看其中的物理现象有许多优点,比如节省运 输费用和消耗、不打乱正常生产过程、可以灵活地控制和调节影响因素及其变化、准确 测量实验数据等等。因此,随着数值模拟技术的发展,塑性加工技术迎来了空前的发展 机遇。
数值模拟的一般步骤是: (1)建立反映问题(工程问题、物理问题等)本质的数学模型。具体说就是要建 立反映问题各量之间的微分方程及相应的定解条件。这是数值模拟的出发点。没有正确 完善的数学模型,数值模拟就无从谈起。牛顿型流体流动的数学模型就是著名的纳维— 斯托克斯方程(简称方程)及其相应的定解条件。 (2)数学模型建立之后,需要解决的问题是寻求高效率、高准确度的计算方法。 由于人们的努力,目前已发展了许多数值计算方法。计算方法不仅包括微分方程的离散 化方法及求解方法,还包括贴体坐标的建立,边界条件的处理等。这些过去被人们忽略 或回避的问题,现在受到越来越多的重视和研究。 (3)在确定了计算方法和坐标系后,就可以开始编制程序和进行计算。实践表明 这一部分工作是整个工作的主体,占绝大部分时间。由于求解的问题比较复杂,比如方 程就是一个非线性的十分复杂的方程,它的数值求解方法在理论上不够完善,所以需要 通过实验来加以验证。正是在这个意义卜讲,数值模拟又叫数值试验。 (4)在计算工作完成后,大量数据只能通过图像形象地显示出来。因此数值的图像 显示也是一项十分重要的工作。
北京科技大学材料科学与工程学院
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
—实心圆球挤压接触问题的数值模拟

者:_________X______X__________

号:________X__X_X__X_X__X_________

师:_________X_X_X_X_X__X__________

业:_________材__料__工__程__________
图 4 利用有限元分析模拟出的艾菲尔铁塔风吹时的受力情况 -4-
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
4 ANSYS 简介及其应用
案例是通过 ANSYS 15.0 完成的,运行平台为 Microsoft Windows8.1 Pro,使 用的是普通便携笔记本电脑 Acer Aspire 5750G。
通过模拟,我们获得了实心圆球的变形位移状态、应力应变分布状态等,及其 对应参数值大小。
我们发现,实心圆球在受挤压过程中,其在挤压方向有明显的受压位移行为, 同时垂直于挤压方向有拉伸位移行为;在实心圆球的球心部位有最大的应力集中, 同时在垂直于挤压方向的圆球表面具有较大的表面应力集中。
有限元法分析过程可分为: (1)连续介质的离散化。把求解的连续体划分成很多单元,单元为三角形、四边 形等不同的几何形状。利用这些单元求解场变量。 (2)选择插值函数。划分单元后,选择单元的插值函数形式,插值函数表示每个 单元内场变量的变化,通常选择多项式形式,易于积分和微分。 (3)进行单元分析,建立单元基本方程。根据所选插值函数建立单元模型和矩阵 方程,方程的建立可选用直接法、变分法或加权剩余法。 (4)集成系统方程组。根据单元之间的相互关系,将单元方程有序地集成整体系 统的方程组,并表示成矩阵形式。 (5)求解系统方程组。联立求解方程组,求出场变量位置点值。 (6)进行参量计算。根据问题的需要,计算各重要的参数。
论文预期的选题方向
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
独立完成案例简介
(所完成案例所针对的对象及目的、使用的软硬件、完成情况及得到的结果简介,不超过 500 字。)
在实际生活和工业生产中,有许多实体受到挤压的现象,如轴承珠的承载工作 就是一种实心圆球的受挤压现象,因此本案例的研究对象是实心圆球的挤压问题, 它可以帮助我们看清实心圆球在受挤压过程中的变形状态以及应力应变状态等,对 于我们合理设计材料性能、合理施加工作载荷、提高工件寿命具有重要参考意义。
著作类文献数 /
本人郑重声明:所呈交的课程报告及报告中独立完成的案例是我个人通过课堂听讲、记录并 查阅收集相关文献并均亲自阅读、研究、分析、总结后的报告,其中的案例是我个人在参考前人成 果的基础上独立操作软件完成的。尽我所知,本报告中所引用的其他人已经公开或未公开发表的研 究成果均已特别加以标注和致谢。报告全文格式已按照排版要求进行过认真核对。
- II -
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
课程报告
-I-
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
1 塑性加工与轧Байду номын сангаас概述
塑性加工是使金属在外力(通常是压力)作用下,产生塑性变形,获得所需形状, 尺寸和组织,性能的制品的一种基本的金属加工技术,以往常称压力加工。金属塑性加 工的种类很多,根据加工时工件的受力和变形方式,基本的塑性加工方法有锻造,轧制, 挤压,拉拔,拉深,弯曲等。
图 1 塑性加工方法的分类 -1-
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
2 塑性加工过程中的数值模拟
现代塑性加工是介于原材料生产与最终产品制造之间的零部件生产的主要行业之 一,是制造业的一个重要组成部分。金属材料塑性加工的工艺过程,由于材料内部变化 复杂、影响因素较多且交叉相互影响,因而只有借助计算机模拟方法才能揭示工程本质 和各影响参数间的关系,从而优化工艺过程,推动技术发展。
应用于材料加工传热领域的大型有限元模拟软件有:ANSYS、Deform、ProCAST、 Fluent 和 Marc 等。这些软件各有其特点,ANSYS 应用最为广泛,Deform 主要用于模 拟伴有材料流动的传热行为,Fluent 主要用于模拟流体的传热行为,ProCAST 用于解决 凝固传热问题,Marc 主要用于模拟材料加工过程中非线性传热问题。
2015 年 01 月 15 日
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
北京科技大学材料科学与工程学院
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
汇总表
姓名
XXXXXXX
学号
XXXXXXXXXX 指导教师
朱国明
性别

籍贯
XXXXX
出生年月
xxxx-xx
专业
材料工程
报告题目
实心圆球挤压接触问题的数值模拟
研究结果表明,虽然圆球中心的应力集中最大,但是由于其受到三向压应力的 作用,不易产生断裂,而在圆球的表面部分,尤其是在在垂直于挤压方向的中部表 面会因为较大的应力集中率先产生裂纹,然后逐步导致材料失效。因此,通过使表 面强度、硬度提高,实心圆球的使用寿命会大大增加。
文献总数 /
近三年文献数 /
文献调研统计 外文文献数 /
作者签名:
年月日
-I-
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
目录
姓名:许胜(G20148323)
1 塑性加工与轧制概述 ............................................................................................. 1 2 塑性加工过程中的数值模拟 ................................................................................. 2 3 有限元法及有限元分析 ......................................................................................... 4 4 ANSYS 简介及其应用........................................................................................... 5 5 学习感悟 ................................................................................................................. 7 6 案例分析 ................................................................................................................. 9
金属塑性加工与金属铸造,切削,焊接等加工方法相比,有以下特点: (1)金属塑性加工是金属整体性保持的前提下,依靠塑性变形发生物质转移来实现工 件形状和尺寸变化的,不会产生切屑,因而材料的利用率高得多; (2)塑性加工过程中,除尺寸和形状发生改变外,金属的组织、性能也能得到改善和 提高,尤其对于铸造坯,经过塑性加工将使其结构致密,粗晶破碎细化和均匀,从而使 性能提高。此外,塑性流动所产生的流线也能使其性能得到改善; (3)塑性加工过程便于实现生产过程的连续化、自动化,适于大批量生产,如轧制, 拉拔加工等,因而劳动生产率高; (4)塑性加工产品的尺寸精度和表面质量高; (5)设备较庞大,能耗较高。 轧制是使通过两个或两个以上旋转轧辊间的轧件产生压缩变形,使其横断面面积减 小与形状改变,而纵向长度增加的一种加工方法。如今这种塑性加工方法广泛地应用于 钢铁生产以及有色金属生产中,对于制造业来说具有十分重要的作用。
图 2 汽车碰撞过程的数值模拟 -2-
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
图 3 数值模拟解决工程问题的一般思路
-3-
《塑性加工过程数值模拟》课程报告
姓名:许胜(G20148323)
3 有限元法及有限元分析
有限元法(Finite Element Methods)是将一个连续系统(物体)分割成有限个单元 (离散化),先对每一个单元进行分析,给出每一个单元的近似解(单元分析),再将所 有单元按照一定的方式进行组合,来模拟或者逼近原来的系统或物体(整体分析),从 而将一个连续的无限自由度问题简化成一个离散的有限自由度问题分析求解的一种数 值分析方法。
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