有限元ansys静力分析的一个小例子

有限元

学院：机电学院

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一、问题描述

如图所示的平面，板厚为0.01m，左端固定，右端作用50kg的均布载荷，对其进行静力分析。弹性模量为210GPa，泊松比为0.25.

二、分析步骤

1．启动ansys，进入ansys界面。

2．定义工作文件名

进入ANSYS/Multiphsics的的程序界面后，单击Utility Menu菜单下File中Change Jobname的按钮，会弹出Change Jobname对话框，输入gangban为工作文件名，点击ok。

3．定义分析标题

选择菜单File-Change Title在弹出的对话框中，输入Plane Model作为分析标题，单击ok。

4．重新显示

选择菜单Plot-Replot单击该按钮后，所命令的分析标题工作文件名出现在ANSYS 中。

5．选择分析类型

在弹出的对话框中，选择分析类型，由于此例属于结构分析，选择菜单Main Menu：Preferences，故选择Structural这一项，单击ok。

6．定义单元类型

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete单击弹出对话框中的Add按钮，弹出单元库对话框，在材料的单元库中选Plane82单元。即在左侧的窗口中选取Solid单元，在右侧选择8节点的82单元。然后单击ok。

7．选择分析类型

定义完单元类型后，Element Type对话框中的Option按钮被激活，单击后弹出一个对话框，在Elenment behavior中选择Plane strs w/ thk，在Extra Element output 中，选择Nodal stress，单击close，关闭单元类型对话框。

8．定义实常数

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Real Constants Add/Edit/Delete执行该命令后，在弹出Real Constants对话框中单击Add按钮，确认单元无误后，单击ok，弹出Real Constants Set Number 1，for Plane 82对话框，在thickness后面输入板的厚度0.01单击ok，单击close。

9．定义力学参数

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Material Props-Material Model 在弹出的对

话框中右边一栏依次双击structures，Linear，Elastic，Isotropic弹出定义材料属性对话框，在Ex后输入弹性模量210e9，在PRxY后面输入泊松比0.25。单击ok，然后关闭定义材料属性对话框。

10．存盘

选择菜单ANSYS Toolbar-SAVE-DB

11．定义关键的

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Modeling-Creat-Keypoint-In active CS 在创建点的对话框中，输入关键点编号1。在创建点的对话框中，输入坐标0,-0.15,0，选择Apply。依次输入关键点2（0.25，-0.15,0），关键点3（0.5，-0.05,0），关键点4（0.75，-0.05,0），关键点5（0.75，0.05,0），关键点6（0.5，0.05,0），关键点7（0.25，0.15,0），关键点8（0，0.15,0）。

12．建立直线

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Modeling-Creat-Lines-LInes-Straight

Lines，用鼠标依次单击建立如图的的直线。

13．建立平面

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Modeling-Creat-Areas-Arbitraty-By Lines 执行改命令后，弹出一摄取对话框，分别摄取生成的八条直线。单击ok。生成一个平面。

14．显示工作平面

选择菜单WorkPlane-Display Working Plane 工作平面坐标显示在绘图区域中。

15．移动工作平面

选择菜单WorkPlane-Offset WP by Increments 执行该命令后，弹出Offset WP 对话框，在x，y，z Offsets中输入0.25,0,0，单击ok。工作平面坐标移动到（0.25,0,0）位置。

16．创建圆

选择菜单 Main Menu-Preprocessor-Modeling-Creat-Areas-Circle-Solid Circle 在弹出的对话框中输入WP x=0，WP Y=0，Radius=0.025，单击OK。

17．布尔操作

选择菜单Main Menu-Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-Subtract- Areas 执行该命令后，在图形区域用目标选中平板基体，单击OK，然后选择绘制的实体圆，单击OK.。

18．存盘

同上

19．划分网格

选择菜单 Main Menu-Preprocessor-Meshing-MeshTool 执行该命令后，在弹出的对话框中单击Globe后面的Set，弹出的对话框中，将Element edge length 设置为0.01，单击OK回到MeshTool对话框中，然后单击Mesh，弹出一个摄取对话框，用鼠标单击平板即可。

20．存盘

同上

21．施加载荷

选择菜单Main Menu-Solution-Defineloads-Apply-Structural-Displacement- On Lines 执行该命令后会弹出一个选取对话框，在绘图区域选取最左端的直线，单击OK，在弹出的对话框中选择ALL DOF，限制所有的自由度。单击Ok。

选择菜单Main Menu-Solution-Defineloads-Apply-Structural-Pressure- On Lines 执行该命令后弹出一个选取对话框，在图形上选取最右端的直线，单击OK，会弹出一个对话框如图，在Load PRES Value后面输入-50000，单击OK。