Ansys实例分析1
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1 如图所示,两边固定方板承受集中力载荷模型。
其尺寸和材料属性均是不确定的输入参数。
随机条件如下:, 方板边长100mm,板厚1mm,板材加工精度误差等于,服从均匀分布; ,0.21mm, 材料弹性模量2.1e5Mpa,服从高斯分布。
标准方差是均值的0.05倍; , 密度均值8000kg/mm^3,集中载荷只能是正值,服从LOG1分布,标准方差为均值的10%;图1在上述条件下,板的最大变形和固定边界的最大等效应力的输出为随机行为,具体研究内容如下:, 检查统计结果,确定PDS是否执行了足够多的仿真循环计算数目; , 确定最大变形低于指定值的概率;, 计算随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值;, 生成输出参数相对于最重要输入参数的离散图;GUI操作方式:第一步: 设置工作目录:Utility Menu>File>Change Directory 第二步:创建PDS分析文件,即仿真循环文件PDS-PLATE-LOOP.mac 1. 分析文件是为了在概率分析过程中使用而创建的。
利用文本编辑器或根据LOG文件整理,在ANSYS当前工作目录中创建PDS-PLATE-LOOP.mac,其内容如下:L=100 !定义设计变量TH=1YOUNG=21.E5DENSITY=8E-6FORCE=100/PREP7 !定义材料MP,EX,1,YOUNGMP,NUXY,1,0.3MP,DENS,1,DENSITYET,1,SHELL63 !定义单元类型和实常数R,1,TH,TH,TH,THRECTNG,,L,,L, !画板LSEL,ALL !划分网格LESIZE,ALL,,,16AMESH,ALLFINISH/SOLUNSEL,S,LOC,X,0,0 !选择X=0处节点约束D,ALL,ALL,0NSEL,S,LOC,X,L,L !选择X=L处节点约束D,ALL,ALL,0NSEL,S,LOC,X,0.5*L,0.5*L !选择X=0.5L,Y=0.5L处节点加载NSEL,R,LOC,Y,0.5*L,0.5*LF,ALL,FZ,FORCEALLSEL !选择所有节点SOLVE !求解FINISH/POST1NSEL,ALL !选择所有节点NSORT,U,Z,1,1 !将节点位移排序*GET,UMAX,SORT,0,MAX !将节点最大位移存在UMAX中NSEL,S,LOC,X,0 !选择X=0处节点约束NSEL,A,LOC,X,L,L !再选择X=L处节点约束NSORT,S,EQV,1,1 !按照应力绝对值的升序排序*GET,SMAX,SORT,0,MAX !将节点最大应力存到SMAX中2. 清除内存。
AnsysWorkbench静力分析详细实例
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry” 被选中,提示输入固定支撑面。本例中固定支撑类型是面支撑,因此 要确定图示 6 位置为“Face”,【此处也可选择“Edge”来选择“边”】
然后按住“CTRL”键,连续选择两个孔面为支撑面,按“Apply”确 认,如下图所示。
8 添加载荷:选择“Project”树中的“Static Structural”,右键 选择“Insert”中的“Force”,如下图所示。
同上一步骤,选择载荷的作用面,按“Apply”确认。
然后在下面的“Magnitude”中输入“500”。
选择下面的“Direction”按钮可以选择载荷的作用方向,如下图所 示。
生成网格后的图形如下图所示:
6 添加分析类型:选择上方工具条中的“New Analysis”,添加所需 做 的 分 析 类 型 , 此 例 中 要 做 的 是 静 力 分 析 , 因 此 选 择 “ Static Structural”,如下图所示。
7 添加固定约束:如下图所示,选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“F现方式做保护处理对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑并不能对任何下载内容负责
Ansys 静力分析实例:
1 问题描述: 如图所示支架简图,支架材料为结构钢,厚度 10mm,支架左侧的两 个通孔为固定孔,顶面的开槽处受均布载荷,载荷大小为 500N/mm。
10 求解:右键选择“Project”树中的“Solution”选择“Solve” 求解。【或者点击上方工具条中的“Solve”】,如下图所示。
11 查看变形:点击“Project”树中的“Solution”下的“Total Deformation”,可以查看零件的变形,右下方可以查看其动态变形。
ANSYS接触实例分析参考
ANSYS接触实例分析参考1.实例描述一个钢销插在一个钢块中的光滑销孔中。
已知钢销的半径是0.5 units, 长是2.5 units,而钢块的宽是 4 Units, 长4 Units,高为1 Units,方块中的销孔半径为0.49 units,是一个通孔。
钢块与钢销的弹性模量均为36e6,泊松比为0.3.由于钢销的直径比销孔的直径要大,所以它们之间是过盈配合。
现在要对该问题进行两个载荷步的仿真。
(1)要得到过盈配合的应力。
(2)要求当把钢销从方块中拔出时,应力,接触压力及约束力。
2.问题分析由于该问题关于两个坐标面对称,因此只需要取出四分之一进行分析即可。
进行该分析,需要两个载荷步:第一个载荷步,过盈配合。
求解没有附加位移约束的问题,钢销由于它的几何尺寸被销孔所约束,由于有过盈配合,因而产生了应力。
第二个载荷步,拔出分析。
往外拉动钢销1.7 units,对于耦合节点上使用位移条件。
打开自动时间步长以保证求解收敛。
在后处理中每10个载荷子步读一个结果。
本篇先谈第一个载荷步的计算。
下篇再谈第二个载荷步的计算。
3.读入几何体首先打开ANSYS APDL然后读入已经做好的几何体。
从【工具菜单】-->【File】-->【Read Input From】打开导入文件对话框找到ANSYS自带的文件(每个ansys都自带的)\Program Files\Ansys Inc\V145\ANSYS\data\models\block.inp【OK】后,四分之一几何模型被导入。
4.定义单元类型只定义实体单元的类型SOLID185。
至于接触单元,将在下面使用接触向导来定义。
5.定义材料属性只有线弹性材料属性:弹性模量36E6和泊松比0.36.划分网格打开MESH TOOL,先设定关键地方的网格划分份数然后在MESH TOOL中设定对两个体均进行扫略划分,在volumeSweeping中选择pick all,按下【Sweep】按钮,在主窗口中选择两个体,进行网格划分。
ANSYS模态分析教程及实例讲解
结构动态特性的改善方法
增加结构阻尼
通过增加结构阻尼,可以有效地吸收和消耗振动能量,减小结构 的振动幅值和响应时间。
优化结构布局
通过合理地布置结构的质量、刚度和阻尼分布,可以改善结构的动 态特性,提高结构的稳定性和安全性。
加强关键部位
对于关键部位,应加强其刚度和稳定性,以减小其对整体结构的振 动影响。
ansys模态分析教程及实例讲解
目 录
• 引言 • ANSYS模态分析基础 • ANSYS模态分析实例 • 模态分析结果解读 • 模态分析的优化设计 • 总结与展望
01 引言
ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
01
了解模态分析在工程领域的应用 价值,如预测结构的振动特性、 优化设计等。
02
掌握ANSYS软件进行模态分析的 基本原理和方法。
挑战
未来模态分析面临的挑战主要包括处理大规模复杂结构 、模拟真实环境下的动力学行为以及提高分析的实时性 。随着结构尺寸和复杂性的增加,如何高效地处理大规 模有限元模型和计算海量数据成为亟待解决的问题。同 时,为了更准确地模拟实际工况下的结构动力学行为, 需要发展更加逼真的边界条件和载荷条件设置方法。此 外,提高模态分析的实时性对于一些实时监测和反馈控 制的应用场景也具有重要的意义。
模态分析基于振动理论,将复杂结构系统分解为若干个独立的模态,每个模态具有 特定的固有频率和振型。
模态分析可以帮助工程师了解结构的动态行为,预测结构的振动响应,优化结构设 计。
模态分析的步骤
建立模型
施加约束
求解
结果分析
根据实际结构建立有限 元模型,包括几何形状、 材料属性、连接方式等。
根据实际工况,对模型 施加约束条件,如固定
ansys workbench2020工程实例解析
Ansys Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件,广泛应用于工程领域的结构、流体、热传导等多个领域的仿真分析。
本文将以Ansys Workbench 2020为工具,通过几个典型的工程实例,解析其在工程实践中的应用和优势,帮助读者更好地了解和使用该软件。
1. 车身结构优化在汽车制造领域,车身结构的设计和优化是一个复杂而又关键的问题。
通过Ansys Workbench 2020的结构分析模块,可以对车身结构进行强度、刚度、振动等方面的仿真分析,进而优化结构设计,提高车身的整体性能和安全性。
通过对车身材料、连接结构、受力情况等多个方面的仿真分析,工程师可以更好地指导实际设计,提高设计效率和成功率。
2. 风力发电机叶片设计风力发电机的叶片设计是风力发电领域的核心问题之一。
Ansys Workbench 2020的流体仿真模块可以对风力发电机叶片的气动性能进行仿真分析,包括气动力、气流分布等多个方面的参数。
通过对叶片的材料、形状、尺寸等进行仿真分析和优化,可以提高风力发电机的发电效率和稳定性,降低能量损耗,对提高风力发电机的整体性能具有重要意义。
3. 燃烧室热传导分析在航天、航空发动机等领域,燃烧室的热传导分析是一个关键的问题。
Ansys Workbench 2020的热传导分析模块可以对燃烧室内部的温度场、热应力等进行仿真分析,帮助工程师优化燃烧室的结构设计、材料选择和冷却系统设计。
通过仿真分析,可以提高燃烧室的工作效率和寿命,确保燃烧室的安全可靠性。
4. 桥梁结构静动力分析在土木工程领域,桥梁结构的设计和分析是一个重要的问题。
Ansys Workbench 2020的静动力分析模块可以对桥梁结构在静载荷和动载荷作用下的响应进行仿真分析,包括应力、挠度、疲劳寿命等多个方面的参数。
通过仿真分析,工程师可以对桥梁的结构设计、材料选择和荷载标准进行优化,确保桥梁的安全可靠性和经济性。
Ansys Workbench 2020作为一款强大的工程仿真软件,在工程实践中具有广泛的应用前景和优势。
四个ANSYS热分析经典例子
实例1:某一潜水艇可以简化为一圆筒,它由三层组成,最外面一层为不锈钢,中间为玻纤隔热层,最里面为铝层,筒内为空气,筒外为海水,求内外壁面温度及温度分布。
几何参数:筒外径30 feet总壁厚2 inch不锈钢层壁厚0.75inch玻纤层壁厚 1 inch铝层壁厚0.25i nch筒长200 feet导热系数不锈钢8.27BTU/hr.ft. o F玻纤0.028 BTU/hr.ft. o F铝117.4 BTU/hr.ft. o F边界条件空气温度70 o F海水温度44.5 o F空气对流系数2.5 BTU/hr.ft 2.0F海水对流系数80 BTU/hr.ft 2.o F沿垂直于圆筒轴线作横截面,得到一圆环,取其中1度进行分析,如图示。
空气'玻璃纤维、1*:不锈钢:3/+M海水R15 feet/filename ,Steady1 /title ,Steady-state thermal analysis of submarine /units ,BFT Ro=15 !外径(ft)Rss=15-(0.75/12) ! 不锈钢层内径ft) Rins=15-(1.75/12) ! 玻璃纤维层内径(ft) Ral=15-(2/12) ! 铝层内径(ft) Tair=70 ! 潜水艇内空气温度Tsea=44.5 !海水温度Kss=8.27 ! 不锈钢的导热系数(BTU/hr.ft.oF) Kins=0.028 ! 玻璃纤维的导热系数(BTU/hr.ft.oF)Kal=117.4 ! 铝的导热系数(BTU/hr.ft.oF) Hair=2.5 ! 空气的对流系数(BTU/hr.ft2.oF) Hsea=80 ! 海水的对流系数(BTU/hr.ft2.oF) prep7et,1,plane55 !定义二维热单元mp,kxx ,1,Kss !设定不锈钢的导热系数mp,kxx ,2,Kins !设定玻璃纤维的导热系数mp,kxx ,3,Kal !设定铝的导热系数pcirc,Ro,Rss,-0.5,0.5 !创建几何模型pcirc ,Rss,Rins ,-0.5 ,0.5 pcirc ,Rins,Ral,-0.5 ,0.5 aglue,all numcmp,area lesize,1,,,16 !设定划分网格密度lesize,4,,,4 lesize,14,,,5 lesize,16,,,2 Mshape,2 ! 设定为映射网格划分mat,1 amesh,1 mat,2 amesh,2 mat,3 amesh,3 /SOLUSFL,11,CONV ,HAIR ,,TAIR ! 施加空气对流边界SFL,1,CONV ,HSEA ,,TSEA !施加海水对流边界SOLVE /POST1PLNSOL !输出温度彩色云图finish实例2一圆筒形的罐有一接管,罐外径为 3英尺,壁厚为0.2英尺,接管外径为0.5英尺,壁厚为0.1英尺,罐与接管的轴线垂直且接管远离罐的端部。
ANSYS_Workbench线性结构静力分析实例
Apply/Cancel标签。把Angle设成360度,其它选项取默认值。单击Generate 键生成实体。
为了便于划分网格,这里我们就这个零件划分为两个部件。进行旋转时,在弹出的细节浏览窗口Operation项值由Add Material修改为Add Frozen,冻结实体。单击Generate生成实体。点击主菜单栏Create菜单,在下拉菜单中选择Slice(Create>Slice)进行切片,左击细节窗口中Base Plane,选择XYPlane,左击Apply,单击Generate。结果如下:
Sketching: > Modify>Fillet 对草图进行倒圆角,半径为2mm,完成后如图示:
3.完成Sketch1,将其绕Y轴旋转360度建立混合器的主体。点击菜单栏中的 Revolve 键以弹出细节浏览窗口以进行旋转3D操作,窗口会切换至建模窗口,在细节浏览窗口,Axis box中应该有Apply 和Cancel 标签。若有这些标签,左击局部Y坐标轴,再左击Apply。如果在Axis box中显示为NotSelected,那就必须先左击调出
Static Structural(ANSYS)项至A2栏,即(Geometry)。 4.双击Model项,打开Static Structural。打开MechanicalApplication Wizard。设置单位,逐步单击Units-Metric(mm,kg,N,s,mV,mA)。
1.打开Workbench程序,在Component Systems下选择Geometry,双击或者移动至右边的Project Schematic窗口,此时会出现一个几何块A,即(Geometry)。双击A2项打开DesignModeler模块,在弹出的窗口选择Millimeter,单击OK。使用草图标签切换到草图模式,注意用Look At图标(或鼠标右键操作)来确定图形的法向方向。选定平面后,选择Sketching标签建立一个新的草图,保持Sketching模式。然后操作如下:
ansys静力分析实例1
结构分析实验指导书1.问题描述:这是一个关于角支架的单载荷步的结构静力分析。
如图所示,左上角的销孔由于焊接而被固定死。
右下角的销孔上作用一分布力。
本问题的目标是熟悉ANSYS分析的基本过程。
使用的是美国的单位体系。
材料的杨氏模量为30E6 psi,泊松比0.27。
2.几何建模:第一步:定义矩形1.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Rectangle> ByDimensions2.Enter the following:X1 = 0 ,X2 = 6,Y1 = -1,Y2 = 13.Apply to create the first rectangle.4.Enter the following:X1 = 4,X2 = 6,Y1 = -1,Y2 = -35.OK to create the second rectangle and close the dialog box.第二步:更改绘图属性和重绘。
1.Utility Menu> Plot Ctrls> Numbering2.Turn on area numbers.3.OK to change controls, close the dialog box, and replot.4.Toolbar: SAVE_DB.第三步:更改工作平面为极坐标系并创建第一个圆1.Utility Menu> WorkPlane> Display Working Plane (toggle on)2.Utility Menu> WorkPlane> WP Settings3.Click on Polar.4.Click on Grid and Triad.5.Enter 0.1 for snap increment.6.OK to define settings and close the dialog box.7.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> SolidCircle8.Pick center point at:WP X = 0,WP Y = 09.Move mouse to radius of 1 and click left button to create circle.10.OK to close picking menu.11.Toolbar: SAVE_DB.第四步:移动工作平面并创建第二个圆1.Utility Menu> WorkPlane> Offset WP to> Keypoints2.Pick keypoint at lower left corner of rectangle.3.Pick keypoint at lower right of rectangle.4.OK to close picking menu.5.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> SolidCircle6.Pick center point at:WP X = 0,WP Y = 07.Move mouse to radius of 1 and click left button to create circle.8.OK to close picking menu.9.Toolbar: SAVE_DB.第五步:增加面1.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Add> Areas2.Pick All for all areas to be added.3.Toolbar: SAVE_DB.第六步:创建线倒角1.Utility Menu> PlotCtrls> Numbering2.Turn on line numbering.3.OK to change controls, close the dialog box, and automaticallyreplot.4.Utility Menu> WorkPlane> Display Working Plane (toggle off)5.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Lines> Line Fillet6.Pick lines 17 and 8.7.OK to finish picking lines (in picking menu).8.Enter 0.4 as the radius.9.OK to create line fillet and close the dialog box.10.Utility Menu> Plot> Lines第七步:创建倒角面1.Utility Menu> PlotCtrls> Pan, Zoom, Rotate2.Click on Zoom button.3.Move mouse to fillet region, click left button, move mouse out andclick again.4.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Arbitrary> ByLines5.Pick lines 4, 5, and 1.6.OK to create area and close the picking menu.7.Click on Fit button.8.Close the Pan, Zoom, Rotate dialog box.9.Utility Menu> Plot> Areas10.Toolbar: SAVE_DB.第八步:将面添加到一起1.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Add> Areas2.Pick All for all areas to be added.3.Toolbar: SAVE_DB.第九步:创建第一个销孔1.Utility Menu> WorkPlane> Display Working Plane (toggle on)2.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> SolidCircle3.Pick center point at: WP X = 0,WP Y = 04.Move mouse to radius of .4 (shown in the picking menu) and clickleft button to create circle.5.OK to close picking menu.第十步:移动工作平面并创建第二个销孔1.Utility Menu> WorkPlane> Offset WP to> Global Origin2.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> SolidCircle3.Pick center point at: WP X = 0,WP Y = 04.Move mouse to radius of .4 (shown in the picking menu) and clickleft mouse button to create circle.5.OK to close picking menu.6.Utility Menu> WorkPlane> Display Working Plane (toggle off)7.Utility Menu> Plot> Replot8.Utility Menu> Plot> Lines9.Toolbar: SAVE_DB.第十一步:从支架上减掉销孔1.Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Subtract>Areas2.Pick bracket as base area from which to subtract.3.Apply (in picking menu).4.Pick both pin holes as areas to be subtracted.5.OK to subtract holes and close picking menu.3.定义材料:第十二步:设置分析类型1.Main Menu> Preferences2.Turn on structural filtering.3.OK to apply filtering and close the dialog box.第十三步:定义材料属性1.Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models2.Double-click on Structural, Linear, Elastic, Isotropic.3.Enter 30e6 for EX.4.Enter .27 for PRXY.5.OK to define material property set and close the dialog box.6.Material> Exit第十四步:定义单元类型和选项1.Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete2.Add an element type.3.Structural solid family of elements.4.Choose the 8-node quad (PLANE82).5.OK to apply the element type and close the dialog box.6.Options for PLANE82 are to be defined.7.Choose plane stress with thickness option for element behavior.8.OK to specify options and close the options dialog box.9.Close the element type dialog box.第十五步:定义实常数(什么是实常数?)1.Main Menu> Preprocessor> Real Constants> Add/Edit/Delete2.Add a real constant set.3.OK for PLANE82.4.Enter .5 for THK.5.OK to define the real constant and close the dialog box.6.Close the real constant dialog box.4.划分网格:第十六步:面网格划分1.Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh Tool2.Set Global Size control.3.Type in 0.5.4.OK.5.Choose Area Meshing.6.Click on Mesh.7.Pick All for the area to be meshed (in picking menu). Close anywarning messages that appear.8.Close the Mesh Tool.5.施加载荷:第十七步:施加位移约束1.Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural>Displacement> On Lines2.Pick the four lines around left-hand hole (Line numbers 10, 9, 11,12).3.OK (in picking menu).4.Click on All DOF.5.Enter 0 for zero displacement.6.OK to apply constraints and close dialog box.7.Utility Menu> Plot Lines8.Toolbar: SAVE_DB.第十八步:施加分布力1.Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Pressure>On Lines2.Pick line defining bottom left part of the circle (line 6).3.Apply.4.Enter 50 for VALUE.5.Enter 500 for optional value.6.Apply.7.Pick line defining bottom right part of circle (line 7).8.Apply.9.Enter 500 for VALUE.10.Enter 50 for optional value.11.OK.12.Toolbar: SAVE_DB.6.求解:第十九步:求解1.Main Menu> Solution> Solve> Current LS2.Review the information in the status window, then choose File> Close3.OK to begin the solution. Choose Yes to any Verify messages thatappear.4.Close the information window when solution is done.7.查看结果:第二十步:读入数据结果1.Main Menu> General Postproc> Read Results> First Set第二十一步:绘制变形图1.Main Menu> General Postproc> Plot Results> Deformed Shape2.Choose Def + undeformed.3.OK.4.Utility Menu> Plot Ctrls> Animate> Deformed Shape5.Choose Def + undeformed.6.OK.第二十二步:绘制应力图1.Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu2.Choose Stress item to be contoured.3.Scroll down and choose von Mises (SEQV).4.OK.5.Utility Menu> Plot Ctrls> Animate> Deformed Results6.Choose Stress item to be contoured.7.Scroll down and choose von Mises (SEQV).8.OK.9.Make choices in the Animation Controller (not shown), if necessary,then choose Close.第二十三步:列出约束反力1.Main Menu> General Postproc> List Results> Reaction Solu2.OK to list all items and close the dialog box.3.Scroll down and find the total vertical force, FY.4.File> Close (Windows).第二十四步:退出ANSYS软件1.Toolbar: Quit.2.Choose Quit - No Save!3.OK.。
ANSYS有限元分析实例
ANSYS有限元分析实例1.悬臂梁的结构分析悬臂梁是一种常见的结构,其呈直线形式,一端固定于支撑点,另一端自由悬挂。
在这个分析中,我们将使用ANSYS来确定悬臂梁的最大弯曲应力和挠度。
首先,我们需要创建悬臂梁的几何模型,并给出其材料属性和加载条件。
然后,在ANSYS中创建有限元模型,并进行网格划分。
接下来,进行力学分析,求解材料在给定加载下的应力和位移。
最后,通过对结果的后处理,得出最大弯曲应力和挠度。
2.螺旋桨的流体力学分析螺旋桨是一种能够产生推力的旋转装置,广泛应用于船舶、飞机等交通工具中。
螺旋桨的流体力学分析可以帮助我们确定其叶片的受力情况和推力性能。
在这个分析中,我们需要建立螺旋桨的几何模型,并给出流体的流速和压力条件。
然后,我们在ANSYS中创建螺旋桨的有限元模型,并进行网格划分。
通过求解流体场方程,计算叶片上的压力分布和受力情况。
最后,通过对结果的后处理,得出叶片的受力情况和推力性能。
3.散热片的热传导分析散热片是一种用于散热的装置,广泛应用于电子设备、电脑等领域。
散热片的热传导分析可以帮助我们确定散热片在给定热源条件下的温度分布和散热性能。
在这个分析中,我们需要建立散热片的几何模型,并给出材料的热导率和热源条件。
然后,我们在ANSYS中创建散热片的有限元模型,并进行网格划分。
通过求解热传导方程,计算散热片上各点的温度分布。
最后,通过对结果的后处理,得出散热片的温度分布和散热性能。
以上是三个ANSYS有限元分析的实例,分别涉及结构分析、流体力学分析和热传导分析。
通过这些实例,我们可以充分展示ANSYS在不同领域的应用,并帮助工程师和科研人员解决工程问题,提高设计效率和产品性能。
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200100P20一个典型的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File→Change 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File→Change 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。
ANSYS实例分析(三角桁架受力分析 )
三角桁架受力分析1 问题描述图1所示为一三角析架受力简图。
图中各杆件通过铰链连接,杆件材料参数及几何参数见表1和表2,析架受集中力F1=5000N, F2=3000N 的作用,求析架各点位移及反作用力。
图1 三角桁架受力分析简图表1 杆件材料参数表2 杆件几何参数2 问题分析该问题属于析架结构分析问题。
对于一般的析架结构,可通过选择杆单元,并将析架中各杆件的几何信息以杆单元实常数的形式体现出来,从而将分析模型简化为平面模型。
在本例分析过程中选择LINK l 杆单元进行分析求解。
3 求解步骤3.1 前处理(建立模型及网格划分) 1.定义单元类型及输入实常量选择Structural Link 2D spar 1单元,步骤如下:选择Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add Edit/Delete 命令,出现Element Types 对话框,单击Add 按钮,出现Library of Element Types 对话框。
在Library of Element Types 列表框中选择Structural Link 2D spar 1,在Element type reference number 文本框中输入1,单击OK 按钮关闭该对话框。
如图2所示。
E 1/Pa E 2/Pa E 3/Pa ν1 ν2 ν3 2.2E11 6.8E102.0E110.30.260.26L1/m L 1/m L 1/m A 1/m 2 A 2/m 2 A 3/m 2 0.4 0.50.36E-49E-44E-4图2 单元类型的选择输入三杆的实常量(横截面积),步骤如下:选择Main Menu|Preprocessor|Real Constants|Add/Edit/Delete命令,出现Real Constants 对话框,单击Add按钮,出现Element Type for Real Constants对话框,单击OK按钮,出现Real Constant Set Number 1, for LINK1对话框,在Real Constant Set No.文本框中输入1,在Cross-sectional area文本框中输入6E-4,在Initial strain文本框中输入0。
ANSYS瞬态分析实例
例题:一根钢梁支撑着集中质量并承受一个动态载荷(如图1所示)。
钢梁长为L,支撑着一个集中质量M。
这根梁承受着一个上升时间为t1的值为F1的动态载荷F(t)。
梁的质量可以忽略,确定产生最大位移响应时的时间t max 和响应y max。
图1 钢梁支撑集中质量的几何模型材料特性:弹性模量为2e5MPa,质量为M=0.0215t,质量阻尼为8;几何尺寸为:L=450mm,I=800.6mm4,h=18mm;载荷为:F1=20N,t1=0.075sGUI操作方式:1.定义单元类型:Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现一个对话框,单击“Add”,又出现一个对话框,在对话框左面的列表栏中选择“Structural Beam”,在右面的列表栏中选择“2D elastic 3”,单击“Apply”,在对话框左面的列表栏中选择“Structural Mass”,在右边选择“3D mass 21”,单击“OK”,在单击“Options”,弹出对话框,设置K3为“2-D W/O rot iner”,单击“OK”,再单击“Close”。
2.设置实常数:Main Menu>Preprocessor>Real Constants> Add/Edit/Delete,出现对话框,单击“Add”,又弹出对话框,选择“Type1 BEAM3”,单击“OK”,又弹出对话框,输入AREA为1,IZZ=800.6,HEIGHT=18,单击“OK”,在单击“Add”,选择Type 2 MASS21,单击“OK”,设置MASS为0.0215,单击“OK”,再单击“Close”。
3.定义材料属性:Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Modls,出现对话框,在“Material Models Available”下面的对话框中,双击打开“Structural>Linear>Elastic>Isotropic”,又出现一个对话框,输入弹性模量EX=2e5,泊松比PRXY=0,单击“OK”,单击“Materal>Exit”。
弹性力学ansys求解实例详解
弹性力学a n s y s求解实例详解Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】ANSYS 上机实验报告一、题目描述如图1所示,一简支梁横截面是矩形,其面积202.0m A =,对弯曲中性轴的惯性矩451067.6m I zz -⨯=,高m h 2.0=,材料的pa E 11101.2⨯=,横向变形系数3.0=μ。
该梁的自重就是均布载荷N q 4000=和梁中点处的集中力N F 2000=,试讨论在均布荷载作用下,简支梁的最大挠度。
二、问题的材料力学解答由叠加法可知:梁上同时作用几个载荷时,可分别求出每一载荷单独作用时的变形,把各个形变叠加即为这些载荷共同作用时的变形。
在只有均布载荷q 作用时,计算简支梁的支座约束力,写出弯矩方程,利用EI M dxw d =22积分两次,最后得出: 铰支座上的挠度等于零,故有0=x 时,0=w ,因为梁上的外力和边界条件都对跨度中点对称,挠曲线也应对该点对称。
因此,在跨度中点,挠曲线切线的斜率等于零,即:2l x =时,0=dx dw ,把以上两个边界条件分别代入w 和0=dxdw 的表达式,可以求出243ql C -=,0=D ,于是得转角方程及挠曲线方程为: x ql x q x ql EIw ql x q x ql EI dx dw EI 2424122464343332--=--==θ (1) 在跨度中点,挠曲线切线的斜率等于零,挠度为极值,由(1)中式子可得:即EIql w q c 3845)(4-=。
在集中力F 单独作用时,查材料力学中梁在简单载荷作用下的变形表可得EIFl w F c 48)(3-=。
叠加以上结果,求得在均布载荷和集中力共同作用下,梁中点处的挠度是EIFl EI ql w w w F c q c c 483845)()(34--=+=,将各参数代入得m w c 410769.0-⨯=三、问题的ansys 解答建立几何模型此问题为可采用Beam 分析,所以该几何模型可用线表示。
ANSYS热应力分析实例
ANSYS热应力分析实例ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以对复杂的物理系统进行分析。
其中之一的热应力分析可以用于评估材料在温度变化下的变形和应力分布情况。
下面将给出一个ANSYS热应力分析实例进行详细说明。
实例场景描述:假设我们有一个高温容器,容器由一种特定材料制成,在加热的过程中,容器内的温度会达到1500°C,我们希望了解容器在这种高温下的变形和应力情况。
实例步骤:1.创建几何模型首先,我们需要在ANSYS中创建几何模型。
可以通过几何建模软件(如SolidWorks)创建一个容器的3D模型,然后将该模型导入ANSYS中。
确保在导入模型时尽量保留几何体的完整性。
2.定义材料属性在进行热应力分析之前,需要提前定义材料的热力学性质。
对于我们的实例中的容器材料,需要知道其热导率、热膨胀系数、Young弹性模量和泊松比等参数。
这些参数可通过材料手册或实验测试获得。
3.设置边界条件在ANSYS中,我们需要设置边界条件以模拟实际工作环境。
对于本实例,我们需要设置容器表面的边界条件为1500°C,同时设置容器底部为固定边界,以防止其在分析过程中移动。
4.进行热传导分析在进行热应力分析之前,需要进行热传导分析。
在这一步骤中,我们需要使用热传导方程计算材料内部的温度分布情况。
这些结果将作为后续热应力分析的输入。
5.进行热应力分析在得到热传导分析的温度分布结果后,我们可以开始进行热应力分析。
在这一步骤中,ANSYS会根据材料的热膨胀系数计算出由温度变化引起的应变,并进一步计算出引起的应力分布。
通过这些结果,我们可以了解容器在高温下产生的变形和应力情况。
6.结果分析与后处理最后,我们需要对热应力分析的结果进行分析和后处理。
ANSYS提供了丰富的后处理工具,可以对应力分布、应变分布、变形分布等进行可视化和统计分析。
我们可以通过这些工具来评估容器在高温下的耐受性和结构完整性。
总结:以上是一个ANSYS热应力分析的简单实例,通过分析容器在高温下的变形和应力情况,我们可以评估容器在实际工作环境中的性能。
ansys子结构分析实例解析
ansys⼦结构分析实例解析ANSYS中的超单元从8.0版开始,ANSYS中增加了超单元功能,本⽂通过⼀些实际例⼦,探讨了ANSYS 中超单元的具体使⽤。
1 使⽤超单元进⾏静⼒分析根据ANSYS帮助⽂件,使⽤超单元的过程可以划分为三个阶段(称为Pass):(1) ⽣成超单元模型(Generation Pass)(2) 使⽤超单元数据(Use Pass)(3) 扩展模型(Expansion Pass)以下摘⾃htbbzzg邹⽼师博客,请勿乱传!下⾯以⼀个例⼦加以说明:⼀块板,尺⼨为20×40×2,材料为钢,⼀端固⽀,另⼀端承受法向载荷。
⾸先⽣成原始模型se_all.db,即按照整个结构进⾏分析,以便后⾯与超单元结果进⾏⽐较:⾸先⽣成两个矩形,尺⼨各为20×2。
然后定义单元类型shell63;定义实常数1为: 2 (板厚度)。
材料性能:弹性模量E=201000;波松⽐µ=0.3;密度ρ=7.8e-9;单位为mm-s-N-MPa。
采⽤边长1划分单元;⼀端设置位移约束all,另⼀端所有(21个)节点各承受Z向⼒5。
计算模型如下图:静⼒分析的计算结果如下:为了后⾯⽐较的⽅便,分别给出两个area上的结果:超单元部分,按照上述步骤操作如下:(1) ⽣成超单元选择后半段作为超单元,前半段作为⾮超单元(主单元)。
按照ANSYS使⽤超单元的要求,超单元与⾮超单元部分的界⾯节点必须⼀致(重合),且最好分别的节点编号也相同,否则需要分别对各节点对建⽴耦合⽅程,操作⽐较⿇烦。
实际上,利⽤ANSYS中提供的mesh200单元,对超单元和⾮超单元的界⾯实体,按照同⼀顺序,先于所有其它实体划分单元,很容易满⾜界⾯节点编号相同的要求。
对于多级超单元的情况,则还要结合其它操作(如偏移节点号等)以满⾜这⼀要求。
对于本例,采⽤另⼀办法,即先建⽴整个模型,然后再划分超单元和⾮超单元。
即:将上述模型分别存为se_1.db (超单元部分)和se_main.db (⾮超单元部分)两个⽂件,然后分别处理。