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ANSYS建模

ANSYS建模

轴承座的ANSYS实体建模:实验报告(一)一、实验目的:进一步练习ANSYS软件的操作;学会建立模型的高级操作和步骤;实际操作建立微微机械车轮模型。

(一)基本思路有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征,即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。

广义上讲,模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件,以及其他用来表现这个物理系统的特征。

建立模型的典型步骤是:(1)确定分析目标及模型的基本形式,选择合适的单元类型并考虑如何建立适当的网格密度。

(2)进入前处理(PREP7)建立模型,一般情况下利用实体建模创建模型。

(3)建立工作平面。

(4)利用几何元素和布尔运算操作生成基本几何形状。

(5)激活适当的坐标系。

(6)用自底向上方法生成其他实体,即定义关键点后生成线、面和体。

(7) 用布尔运算或编号控制适当地连接各个独立的实体模型域。

四、实验内容及步骤 (一)轴承座建模 1. 创建基座模型(1)、生成基座部分的长方体: 单击Main MenuPreprocessCreateVolumesBlockByDimensions ,输入X1=0,X2=3,Y1=0,Y2=1,Z1=0,Z2=3,然后单击[OK],得长方体基座。

XY Z09060242-44-sunguoliang(2)、平移并旋转工作平面:Utility Menu WorkPlane OffsetWP by IncrementsX,Y,Z Offsets 输入 2.25,1.25,0.75,点击[Apply],XY ,YZ ,ZX Angles 输入0,-90,0,单击[OK]。

(3)、创建圆柱体: 单击Main Menu PreprocessorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder,输入 WP X=0,WP Y=0,Radius=0.75/2, Depth=-1.5,单击[OK]。

ANSYS上机报告

ANSYS上机报告

目录1 实验目的 (2)2 实验内容 (3)2.1机械构件的静力分析——带孔薄板两端承受均布载荷 (3)2.1.1问题描述 (3)2.1.2问题分析 (3)2.1.3求解步骤 (3)2.2机械构件的动力学分析——模型飞机机翼模态分析 (14)2.2.1问题描述 (14)2.2.2问题分析 (14)2.2.3求解步骤 (14)3 实验结论 (23)1 实验目的1.熟悉有限元分析的基本原理和方法;2.掌握有限元软件ANSYS的静力分析和动力学分析的基本操作;3.对有限元分析结果进行正确评价。

2 实验内容2.1 机械构件的静力分析——带孔薄板两端承受均布载荷2.1.1 问题描述图3.1所示为一中心带有圆孔的薄板承载示意图,薄板平均厚度为0.2mm,两端承受均布载荷pa,求薄板内部的应力场分布。

(薄板材料弹性模量为220GPa,泊松P1000比为0.3)图2.1薄板承载示意图2.1.2 问题分析对于涉及薄板的结构问题,若只承受薄板长度和宽度方向所构成的平面上的载荷时(厚度方向无载荷),一般沿薄板厚度方向上的应力变化可不予考虑,即该问题简化为平面应力问题。

根据平板结构的对称性,选择整体结构的1/4建立几何模型,进行分析求解。

2.1.3求解步骤1. 定义工作文件名和工作标题1)选择Utility Menu | File | Change Jobname 命令,出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM] Enter new jobname文本框中输入工作文件名EXERCISE1,并将New log and error files设置为Yes,单击OK按钮关闭该对话框。

2)选择Utility Menu | File | Change Jobname 命令,出现Change Title 对话框,在[/TITLE]Enter new title 文本框中输入ANALYSIS OF PLATE STRESS WITH SMALLCIRCLE, 单击OK按钮关闭该对话框。

ANSYS实验报告

ANSYS实验报告

一、实验目的:综合训练和培养学生利用有限元技术进行机械系统分析和设计的能力,独立解决本专业方向实际问题的能力;进一步提高学生创新设计、动手操作能力,为将来所从事的机械设计打下坚实的基础。

二、实验环境1.硬件:联想计算机1台2.软件:CAE软件ANSYS三、实验内容任务:主要训练学生对机械结构问题分析规划的能力,能正确利用有限元分析软件ANSYS建立结构的有限元模型,合理定义单元、分析系统约束环境,正确加载求解,能够提取系统分析结果。

通过实验分析使学生了解和掌握有限元技术辅助机械系统设计和分析的特点,推动学生进行创新设计。

本组数据:要求:本实验要求学生以高度的责任感,严肃认真、一丝不苟的态度进行设计,充分发挥主观能动性,树立正确的设计思想和良好的工作作风,严禁抄袭和投机取巧。

同时,按以下要求进行设计:1、按照国家标淮和设计规范进行设计:塔式起重机设计规范GB/T 13752-92;起重机设计规范GB/T3811-2008;钢结构设计规范GB 50017-2003;塔式起重机安全规程GB 5144-2006。

2、进行塔式起重机起重臂的设计,额定起重力矩为630 kN⋅m、800 kN⋅m、1000 kN⋅m、1250kN m分别进行最大幅度为40m、45m、50m、55m、60m的起重臂的设计、计算。

(800kN.m 30m)3、综合运用学过的力学知识和有限元理论,设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数,构造起重臂的有限元模型,选择合适的单元,施加合适的载荷和边界条件,对结构进行静力分析,提取结果,进行强度和刚度校核,撰写实验报告并总结。

四、实验步骤:(一)问题分析设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数,构造起重臂的有限元模型,选择合适的单元,施加合适的载荷和边界条件,对结构进行静力分析,提取结果,进行强度和刚度校核模型简化起重臂根部通过销轴与塔机回转节相连,在臂架起升平面可视为铰接(二)实验过程:1、准备工作双击ansys图标,打开软件进入工作环境,选择存储路径Utility Menu-File-Change Directery-桌面;Utility Menu-File-change Jobname点击使复选框处于yes状态-OK设置优选项Menu –preferences选择Structrure复选框OK。

ansys实例应用实验报告

ansys实例应用实验报告

结构线性静力分析一、问题描述分析如下图所示具有圆孔的矩形板在拉伸状态下的应力分布。

1.0 m×2.0 m的矩形板,厚度为0.03 m,中心圆孔直径为0.25 m,弹性模量为207GPa,泊松比0.3,端部受拉伸载荷600 N。

二、有限元分析步骤1)选用solid45单元。

2)定义材料系数。

弹性模量为207e9Pa,泊松比为0.3。

3)建立模型。

Modeling>create>volumes>block>by dimensions。

X1,x2;y1,y2;z1,z2分别取-1,1;-0.5,0.5;0,0.03,得到矩形板。

创建圆柱体:Modeling>create>volumes>cylinder>by dimensions,半径为0.125m,深度为0.03m。

进行布尔操作:Modeling>operate>booleans>subtruct>volumes,选择矩形板,点击apply,选择圆柱体,点击ok。

4)划分网格。

选择Utility Menu>WorkPlane>Display Working Plane,然后选择Utility>WorkPlane>Offset WP by Increments,在Offset WP对话框的Degrees框中输入:0,-90,0然后点击OK确定。

Modeling>Operate>Booleans>Divide>Volu byWrkPlane,选择Pick All,图形窗口中将显示模型被工作平面一分为二。

类似地,通过移动工作平面的位置,最后将几何模型剖分。

选择Modeling>Operate>Booleans> Glue>Volumes,在对话框中选择Pick All,将剖分开的各部分模型粘接在一起。

选择Size control>Lines>set,将圆孔周边的线段和中线小正方型的线段都设定为10段,厚度方向的线段设定为6段,然后选择Mesh处下拉菜单为volume,shape设定为sweep,点击sweep,然后点击select all,然后点击OK确定。

ansys实验报告

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有限元上机实验报告姓名柏小娜学号0901510401实验一一已知条件简支梁如图所示,截面为矩形,高度h=200mm,长度L=1000mm,厚度t=10mm。

上边承受均布载荷,集度q=1N/mm2,材料的E=206GPa,μ=0.29。

平面应力模型。

X方向正应力的弹性力学理论解如下:)534()4(622223-+-=hyhyqyxLhqxσ二实验目的和要求(1)在Ansys软件中用有限元法探索整个梁上xσ,yσ的分布规律。

(2)计算下边中点正应力xσ的最大值;对单元网格逐步加密,把xσ的计算值与理论解对比,考察有限元解的收敛性。

(3)针对上述力学模型,对比三节点三角形平面单元和4节点四边形平面等参元的求解精度。

三实验过程概述(1)定义文件名(2)根据要求建立模型:建立长度为1m,外径为0.2m,平行四边行区域(3)设置单元类型、属性及厚度,选择材料属性:(4)离散几何模型,进行网格划分(5)施加位移约束(6)施加载荷(7)提交计算求解及后处理(8)分析结果四实验内容分析(1)根据计算得到应力云图,分析本简支梁模型应力分布情况和规律。

主要考察xσ和yσ,并分析有限元解与理论解的差异。

由图1看出沿X 方向的应力呈带状分布,大小由中间向上下底面递增,上下底面应力方向相反。

由图2看出应力大小是由两侧向中间递增的,得到X 方向上最大应力就在下部中点,为0.1868 MPa 。

根据理论公式求的的最大应力值为0.1895MPa 。

由结果可知,有限元解与理论值非常接近。

由图3看出Y 的方向应力基本相等,应力主要分布在两侧节点处。

图 1 以矩形单元为有限元模型时计算得出的X 方向应力云图图 2 以矩形单元为有限元模型时计算得出的底线上各点x 方向应力图(2)对照理论解,对最大应力点的x σ应力收敛过程进行分析。

列出各次计算应力及其误差的表格,绘制误差-计算次数曲线,并进行分析说明。

答:在下边中点位置最大应力理论值为:MPa h y h y q y x L h q x 1895.0)534()4(622223=-+-=σ网格尺寸(mm) 50 20 10 50.1297 0.1709 0.1815 0.1859 下边中点处应力(MPa)误差(%)33.7 9.8 4.2 1.9网格尺寸越小,越收敛,离散精度越高,离散值越接近于理论解图 3 以矩形单元为有限元模型时计算得出的Y方向应力云图(3)对三角形平面单元和四边形平面单元的精度进行对比分析。

ansys实验报告

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ansys实验报告ANSYS实验报告一、引言ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,它能够模拟和分析各种结构和物理现象。

本实验旨在通过使用ANSYS软件,对一个具体的工程问题进行模拟和分析,以探究其性能和行为。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过ANSYS软件对一个简单的悬臂梁进行分析,研究其在不同加载条件下的应力和变形情况,并进一步了解悬臂梁的力学行为。

三、实验步骤1. 准备工作:安装并启动ANSYS软件,并导入悬臂梁的几何模型。

2. 材料定义:选择适当的材料,并设置其力学性质,如弹性模量和泊松比。

3. 约束条件:定义悬臂梁的边界条件,包括支撑点和加载点。

4. 加载条件:施加适当的力或压力到加载点,模拟实际工程中的加载情况。

5. 分析模型:选择适当的分析方法,如静力学分析或模态分析,对悬臂梁进行计算。

6. 结果分析:根据计算结果,分析悬臂梁在不同加载条件下的应力和变形情况,并进行比较和讨论。

四、实验结果经过计算和分析,我们得到了悬臂梁在不同加载条件下的应力和变形情况。

在静力学分析中,我们观察到加载点附近的应力集中现象,并且应力随着加载的增加而增大。

在模态分析中,我们研究了悬臂梁的固有频率和振型,并发现了一些共振现象。

五、讨论与分析根据实验结果,我们可以得出一些结论和讨论。

首先,悬臂梁在加载点附近容易发生应力集中,这可能导致结构的破坏和失效。

因此,在实际工程中,我们需要采取适当的措施来减轻应力集中的影响,如增加结构的刚度或改变加载方式。

其次,悬臂梁的固有频率和振型对结构的稳定性和动态响应有重要影响。

通过模态分析,我们可以确定悬臂梁的主要振动模态,并根据需要进行结构优化。

六、结论通过本次实验,我们成功地使用ANSYS软件对一个悬臂梁进行了模拟和分析。

通过对悬臂梁的应力和变形情况的研究,我们深入了解了悬臂梁的力学行为,并得出了一些有价值的结论和讨论。

在实际工程中,这些研究结果可以为设计和优化结构提供参考和指导。

ANSYS实验分析报告

ANSYS实验分析报告

ANSYS实验分析报告(张刚机电研1005班)ANSYS实验分析报告(张刚机电研1005班)实验一 ANSYS软件环境1.问题描述如图所示,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 带孔平板模型示意图实例类型:ANSYS结构分析分析类型:线性静力分析单元类型:PLANE822.实验内容图1-2 有限元模型图图1-3 载荷与约束图图1-4 模型变形图图1-5 等值线位移图由上图可知模型从左至右位移量逐渐递增,与实际情况符合。

图1-6 等值应力图从上可知,圆孔的上下端点应力最大,与实际情况符合,证明ANSYS分析正确。

3.实验命令记录ANSYS命令流如下:/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1UP20090415 14:37:48 03/15/2011 /TITLE,plane/PREP7ET,1,PLANE82KEYOPT,1,3,3KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0R,1,20, MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,200000 MPDATA,PRXY,1,,0.3BLC4,0,0,200,100CYL4,100,50,20ASBA, 1, 2FINISH/SOLFINISH/PREP7AESIZE,ALL,20,MSHKEY,0CM,_Y,AREAASEL, , , , 3CM,_Y1,AREACHKMSH,'AREA'CMSEL,S,_YAMESH,_Y1CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2SAVEFINISH/SOLFLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,4/GODL,P51X, ,ALL,FLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,2/GOSFL,P51X,PRES,-1,/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1PLDISP,1 PLDISP,0/EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 PLNSOL,U,X ANCNTR,10,0.5/EFACET,1 PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 SAVEFINISH! /EXIT,ALL实验二 坝体的有限元建模及应力应变分析1.问题描述计算分析模型如图所示,分析坝体的应力、应变。

ansys实验强度分析报告

ansys实验强度分析报告

ansys有限元强度分析一、实验目的1 熟悉有限元分析的基本原理和基本方法;2 掌握有限元软件ANSYS的基本操作;3 对有限元分析结果进行正确评价。

二、实验原理利用ANSYS进行有限元静力学分析三、实验仪器设备1 安装windows XP的微机;2 ANSYS11.0软件。

四、实验内容与步骤1 熟悉ANSYS的界面和分析步骤;2 掌握ANSYS前处理方法,包括三维建模、单元设置、网格划分和约束设置;3掌握ANSYS求解和后处理的一般方法;4 实际应用ANSYS软件对六方孔螺钉头用扳手进行有限元分析。

五、实验报告1)以扳手零件为例,叙述有限元的分析步骤;答:(1)选取单元类型为92号;(2)定义材料属性,弹性模量和泊松比;建立模型。

先生成一个边长为0.0058的六边形平面,再创建三条线,其中z向长度为0.19,x向长度0.075,中间一段0.01的圆弧,然后把面沿着三条线方向拉伸,生成三维实体1如题中所给形状,只是手柄短了0.01;把坐标系沿z轴方向平移0.01,再重复作六边形面,拉伸成沿z轴相反方向的长为0.01的实体2;利用布尔运算处理把实体1和2粘接成整体。

(4)划分网格。

利用智能网格划分工具划分网格,网格等级为4级。

(5)施加约束。

在扳手底部面上施加完全约束;(6)施加作用力。

在实体2的上部面上施加344828pa(20/(0.01*0.0058))的压强,在实体2的下部面的临面上施加1724138pa(100/0.01/0.0058)的压强;(7)求解,进入后处理器查看求解结果,显示应力图。

2)对扳手零件有限元分析结果进行评价;答:结果如图所示:正确的显示出了受力的最大位置及变形量,同时给出了各处受力的值,分析结果基本正确,具有一定的参考意义。

六、回答下列思考题1.什么是CAE技术?答:CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造的一个综合过程,关键是在三维实体建模的基础上,从产品的设计阶段开始,按实际条件进行仿真和结构分析,按性能要求进行设计和综合评价,以便从多个方案中选择最佳方案,或者直接进行设计优化。

ANSYS实验报告2015

ANSYS实验报告2015

有限元ANSYS实验报告1 静力分析班级:姓名:学号:成绩:一、实验目的:1、熟悉有限元分析的基本原理和基本方法;2、掌握有限元软件ANSYS的基本操作。

二、实验原理:用ANSYS进行有限元分析三、实验仪器设备:装windows XP的微机;ANSYS软件。

四、实验内容某支撑结构的简化模型及其几何尺寸如图所示,单位均为m,集中力F为8kN,1为6kN,.结构的弹性模量为1.98x1011Pa,泊松比为0.3,密度为7800kg/m3,分F2析结构的最大应力和变形结果。

五:实验要求:1)给出结构的变形图.2)给出的图中标注有作者的学号,且为白色背景有限元ANSYS实验报告2班级:姓名:学号:成绩:一、实验目的:1、熟悉有限元分析的基本原理和基本方法;2、掌握有限元软件ANSYS的基本操作。

二、实验原理:利用ANSYS进行有限元分析三、实验仪器设备:安装windows XP的微机;ANSYS软件。

四、实验内容图示左侧的孔是被沿圆周完全固定的,一个成锥形的压力施加在下面右端孔的下半圆处大小为由50PSI到150PSI。

已知:如图所示的支架两端都是直径为2IN 的半圆,支架厚度TH=0.5IN,小孔半径为0.4IN,支架拐角是半径为0.4IN的小圆弧,支架是由A36型的钢制成,杨氏模量E=30 ×106PSI,泊松比为0.27。

试对图示支架结构进行静力分析。

五:|实验要求:1)给出第1主应力的应力图2)给出的图中标注有作者的学号,且为白色背景。

六:问答题1)图中模型有限元单元总数是多少?2)给出von Mises Stress应力图中的最大值以及最小值。

标注单位。

有限元ANSYS实验报告3班级:姓名:学号:成绩:一、实验目的:1、熟悉有限元分析的基本原理和基本方法;2、掌握有限元软件ANSYS的基本操作。

二、实验原理:用ANSYS进行有限元分析三、实验仪器设备:装windows XP的微机;ANSYS软件。

ANSYS实验

ANSYS实验

平面结构静力有限元分析报告一、实验目的:1、掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及各种载荷施加方法。

2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。

3、能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。

二、实验设备:微机,ANSYS软件。

三、实验一1.问题描述如图所示,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。

2.建立有限元模型1).建立工作目录并添加标题进入ANSYS,在File菜单中设置工作文件名为Plane、标题为plane。

2).创建实体模型(1)创建矩形通过定义原点、板宽和板高定义矩形,板宽200mm,板高100mm。

(2)生成圆面首先在矩形面上生成圆,然后通过布尔“减”操作生成圆孔。

3).定义材料属性材料属性是与几何模型无关的本构关系,如弹性模量、密度等。

虽然材料属性不是与单元直接相联系在一起,但是由于计算单元矩阵时需要材料属性。

与单元类型相似,材料也可以定义多个,本问题只有一种材料,因此只需定义一种材料,而且只需定义弹性模量和泊松比,EX=200000MPa,PRXY=0.3。

需要注意,长度的单位为mm,那么这里的单位应设置为MPa。

4).划分网格(1)选择单元对于任何分析,必须在单元类型库中选择一种或者多种合适的单元类型。

对于本问题选择Plane82单元。

PLANE82单元有8个节点,每个节点有2个自由度,分别为x和y方向的平移,既可用作平面单元,也可以用作轴对称单元。

此单元具有一致位移形状函数,能很好地适应曲线边界。

(2)定义单元实常数有限单元的几何特性,不能仅用其节点的位置充分表达,这时需要提供一些实常数来补充几何参数。

本问题所用单元类型为带厚度平面应力分析,因此分析类型设定为Plane strs w/thk类型,设置单元厚度为20mm。

ansys上机实验报告3

ansys上机实验报告3

A N S Y S 程序应用基础实验类型 验证性实验 一、实验目的和要求1.了解ANSYS 软件的界面和基本功能,初步掌握使用ANSYS 软件求解问题基本步骤;初步掌握使用ANSYS 软件求解杆系结构静力学问题的方法;2. 初步掌握使用ANSYS 软件求弹性力学平面问题的方法。

二、实验设备和软件台式计算机,ANSYS11.0软件。

三、实验内容1.应用ANSYS 程序求解杆系结构静力问题2.应用ANSYS 程序求解平面应力问题——直角支架结构3.应用ANSYS 程序求解平面应变问题——厚壁圆筒承受压力 要求:(1)建立有限元模型;(2)施加约束和载荷并求解; (3)对计算结果进行分析处理。

应用ANSYS 软件求正方形弹性体的应力分布6.6设有单元厚度的正方形弹性体,边界上的约束和载荷如图。

已知材料的弹性模量E=3211/10m N ×,泊松比µ=0.3,水平均布载荷的合力P=3N 310×,不记自重。

求出节点位移及单元应力。

PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING *****LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEMNODE FX FY1 -1500.0 0.24177E-104 -1500.0TOTAL VALUESV ALUE -3000.0 0.24177E-10。

ANSYS实验分析报告

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ANSYS实验分析报告姓名:聂文明学号: 2013200304专业:机械工程班级:研13-5班ANSYS实验分析报告(聂文明机械工程研13-5班)实验名称:瞬态动力学分析----钟摆摆动分析一.问题描述如图1-0所示为一钟摆装置,初始位置位于θ0处,求钟摆的位移时间变化关系。

几何参数:摆杆长度=5m;摆杆横截面积S=6×10-5m2;初始位置θ0=53.135o。

材料参数:摆锤的质量m=2kg;弹性模量E=200GPa;泊松比Pxy=0.2;载荷g=9.8m/s²。

图1-0钟摆结构示意图二.问题分析该问题属于瞬态动力学分析问题,设置初始加载时间为0.01s,将重力加速度施加在摆锤上;之后分4个时间段分析摆锤从A运动到B的过程。

三.实验内容1.定义工作文件名和工作标题文件名定义为file1,工作标题定义为zhongbai。

2.定义单元类型1)定义两种单元类型:A:Structral Link, spar 8B:Structral Mass,3D mass 21。

如图1-1,1-2所示。

图1-1图1-22)在B单元类型的option选项中的K3下拉列表中选择3-D w/o rot iner。

如图1-3所示。

图1-33)定义实常数。

点击添加命令,在A单元的添加列表中添加数据,如图1-4、1-5所示。

图1-4图1-53.定义材料性能参数弹性模量EX=2e11,泊松比PRXY=0.2。

如图1-6所示。

图1-64.创建有限元模型1)分别定义两个点(0,0,0)、(3,-4,0)。

如图1-7、1-8所示。

图1-7图1-82)通过节点建立单元,基本步骤如图所示。

如图1-9所示。

图1-93)再进行如图1-、1-的顺序操作。

如图1-10所示。

图1-104)最终得到的有限元模型如图1-所示。

如图1-11所示。

图1-115.加载求解1)对1点和2点分别施加位移约束,基本过程和结果如图1-12至1-14所示。

ANSYS实验分析报告

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ANSYS实验分析报告专业:工程力学姓名:学号:柱体在横向作用力下的应力和变形分析第一部分:问题描述已知一矩形截面立柱,x 方向长3m ,z 方向宽2m ,y 方向高30m 。

材料为C30混凝土,弹性模量E=2.55×1010,泊松比u=0.2。

底端与地面为固定端约束,在立柱中间施加一沿x 方向的集中荷载F=30KN ,不考虑底部基础和结构自重。

如图所示:b ah柱体几何尺寸示意图理论分析:由已知条件,显然这是个弯曲问题。

根据材料力学知识,很容易知道底部与地面接触面为危险截面,左端受拉,右端受压,有:[]446max3311231015 1.51222151010.31023c c h b F pa pa ab σσ⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯<=⨯⨯ []446max3311231015 1.5122215100.61023t t h bF pa pa abσσ⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯<=⨯⨯ 最大变形处在顶端,挠度为:()()2323103010153330150.7351066 2.5510 4.5Z Fa f h a m EI -⨯⨯=-=⨯-=⨯⨯⨯⨯ 第二部分:ANSYS 求解过程/BATCH/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 /NOPR/PMETH,OFF,0 KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,0 KEYW,MAGNOD,0 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 KEYW,PR_CFD,0/GO/PREP7ET,1,SOLID45 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.55e10 MPDATA,PRXY,1,,0.2 RECTNG,0,3,0,30, VOFFST,1,2, ,FLST,5,3,4,ORDE,3 FITEM,5,7FITEM,5,-8FITEM,5,12CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINE CMSEL,,_YLESIZE,_Y1,0.5, , , , , , ,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1CM,_Y,VOLUVSEL, , , , 1CM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2FINISH/SOL图一.划分网格后的柱体模型图二.柱体在荷载作用下的变形图三.柱体在荷载作用下的应力第三部分:结果分析将材料力学理论计算结果与ANSYS 模拟结果进行对比:柱体最大挠度发生在顶端,理论计算结果为max f =0.735㎜,ANSYS 模拟结果为max f =0.741㎜,可见ANSYS 模拟结果是正确的。

ANSYS电磁场仿真实验报告

ANSYS电磁场仿真实验报告

电磁场仿真实验报告求平行输电线周围的电位和电场分布一、报告要求:该生学号尾号为1,建立3条垂直排布的导线。

电位由下到上分别为1V,2V,3V,如下图所示:二、模型说明:静电场计算,求解区域为模型的5倍,截断边界条件。

最下方导线对地高度为10米,导线半径为0.01米,导线之间间距为5米。

(即:H1=10m,H2=15m,H3=20m,U1=1V,U2=2V,U3=3V,R0=0.01m,求解区域为一半圆,题目要求求解区域为模型的5倍,模型尺寸认为是40m,故取半圆半径L=200m。

)如下图所示:三、实验步骤:1、确定文件名,选择研究范围。

点击Utility Menu>File>Change Title,输入你的文件名。

例如“姓名_学号”(ZLM_2012301530051)点击Main Menu>Preferences,选择Electric。

点击Main Menu>Preprocessor>,进入前处理模块(command: /TITLE,ZLM_2012301530051/COM,Preferences for GUI filtering have been set to display:/COM, Electric/PREP7 )2、定义参数点击Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters,在下面“Selection”空白区域填入参数:H1=10H2=15H3=20R0=0.01U1=1U2=2U3=3每一个参数输入完毕,点击“Accept ”按钮,输入的参数就导入上方“Items”指示的框中,等参数导入完毕后,点击“close”按钮关闭对话框。

(command: *SET,H1,10*SET,H2,15*SET,H3,20*SET,R0,0.01*SET,U1,1*SET,U2,2*SET,U3,3)3、定义单元类型点击Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现单元类型对话框“Element Types”,点击Add,弹出单元类型选择库对话框“Library of ElementTpes”选择Electrostatic 和2D Quad 121(二维四边形单元plane121)。

ANSYS的实验报告

ANSYS的实验报告

实验一:/FILNAME,EXERCISE3 !定义工作文件名/TITLE,STRESS ANAL YSIS IN A SHEET !定义工作标题/PREP7 !进入前处理ET,1,PLANE82 !选择单元类型MP, EX, 1, 6.9E10 !输入弹性模量MP, PRXY, 0.3 !输入泊松比RECTNG,0,0.5,0,0.3 !生成矩阵形面PCIRC, 0.1,0,0,90 !生成圆面ASBA,1,2 !面相减NUMCMP,ALL !压缩编码ESIZE,0.02 !设置单元尺寸AMAP,1,1,4,5,3 !映射网络划分FINISH/SOLU !进入求解器ANTYPE,STATIC !指定求解类型LSEL,S,,, 4 !选择线段NSLL,S,,,1 !选择线段上所有节点D,ALL,UY !施加位移载荷LSEL,S,,,5NSLL,S,1D,ALL,UXLSEL, S,,,1NSLL,S,1SF,ALL,PRES,-5E5ALLSEL !施加压力载荷SOLVE !选择所有实体FINISH !开始求解计算/POST1 !进入后处理器PLNSOL, U,SUM !绘制位移等值线图PLNSOL, S,EQV !绘制等效应力等值线图FINISH!如果你要看到最终的结果就把下面这句删除/EXIT !退出实验三:/FILNAME, EXERCISE1 !定义工作文件名/TITLE, THE ANAL YSIS OF TRUSS/PREP7ET,1,LINK1R,1,6E-4R,2,9E-4R,3,4E-4MP,EX,1,2.2E11MP,PRXY,1,0.3MP,EX,2,6.8E10MP,PRXY,2,0.26MP,EX,3,2.0E11MP,PRXY,3,0.26K,1,0,0,0K,2,0.8,0,0K,3,0,0.6,0/PNUM,KP,1/PNUM,LINK,1L,1,2L,2,3L,3,1/TITLE,GEOMETRIC MODEL LPLOTESIZE,,1MA T,1REAL,1LMESH,1LPLOTMA T,2REAL,2LMESH,2LPLOTMA T,3REAL,3LMESH,3FINISH/SOLUANTYPE,STATIC/PNUM,NODE,1EPLOTD,1,ALLD,3,ALLF,2,FX,3000F,2,FY,-2000SOLVEFINISH/POST1PLDISP,1PLNSOL,U,SUMPRNSOL,U,COMPPRRSOLFINISH第四个实验的源代码:/FILNAM,EX2-5/TITLE,CANTILERVER BEAM DEFLECTION/UNITS,SI/PREP7!进入前处理器ET,1, BEAM3 ! 梁单元MP, EX,1, 200E9 ! 弹性模量E=200E9 N/ m2R,1,3E-4, 2.5E-9, 0.01 ! A=3E-4 m2, I=2.5E-9 m4, H=0.01 m N,1,0,0 $ N,2, 1, 0 ! 定义节点坐标N,3, 2, 0 $ N,4,3,0 $ N,5,4,0E, 1,2 $ E,2,3 $E, 3, 4 $ E,4,5 ! 定义单元FINISH/SOLU !进入求解处理器ANTYPE, STATICD,1,ALL,0 !全固约束节点(边界处理)F,3,FY,-2 ! 施加集中载荷SFBEAM,3,1,PRES,0.05,0.05!施加均布载荷SFBEAM,4,1,PRES,0.05,0.05SOLVEFINISH/POST1!进入一般后处理器SET,1,1 !读取阶段负载答案PLDISP !显示数据列表(列出变形资料)PRDISP !显示图形列表(检查变形图)FINISH第一个实验输出的结果图:实验三的结果:第四个实验的结果:。

实验二 Ansys 仿真实验

实验二 Ansys 仿真实验

实验二基于ANSYS平台的电磁场数值仿真一、实验目的1.在仿真过程中学会使用ANSYS软件。

2.学会边值问题的建模方法。

3.学会用仿真软件检验对电磁场分布的猜测。

二、实验类型本实验为验证型教学实验。

三、实验仪器配备有ANSYS软件平台的台式计算机。

四、实验原理本实验是在ANSYS平台上开发的。

ANSYS是国际上著名的有限元软件包,可对结构力学、流体力学、传热学和电磁学等领域的问题进行求解。

其特点是图形界面友好,易学,前后处理功能强大。

在ANSYS平台上开发电磁场数值仿真实验,只需将问题的求解过程描述清楚,按照给定步骤上机操作,即可得到预期结果。

五、实验内容图1 仿真计算模型(图中a、D可自定)仿真实验包括静电场实验和恒定磁场实验,可任选一个。

对于静电场实验,图1中两导体电位分别为100V和-100V(可自定);对于恒定磁场实验,图1中两导体电流密度分别为10000A/m2和-10000A/m2。

根据几何结构和源分布的对称性,仿真实验可选用1/4或1/2平面进行建模。

实验分为两步:第一步,按照给定步骤和给定参数上机操作;第二步,尝试改变某些参数,观察仿真结果的变化。

六、实验步骤1.开始→程序→ansys5.6→license status→server(等待)→quit(不能按其他选择)2.开始→程序→ansys5.6→interactive(出现界面)→run(出现界面)→3.ANSYS Main Menu(左侧主菜单)→preferences→electric(点击白框打勾)→ok(预设问题归属)→4.ANSYS Main Menu→preprocessor→material props→-constant-isotropic→1→ok→perx 1→ok(给定材料相对介电常数)→5.ANSYS Main Menu→preprocessor→element type →add/edit/delete→add→electrostatic →2D quard 121→ok(设定内部单元类型)→6.(ANSYS Main Menu→preprocessor→element type →)add/edit/delete→add→infiniteboundary→2D infquard 110→ok→option→AZ改为volt, 4noded quard改为8noded→(设定外部无限单元类型)close→7.(ANSYS Main Menu→preprocessor→modeling→create→-Area- circle→partialannulus→wp x 1, wp y 0, rd-1 0, theta-1 0, rd-2 0.2, theta-2 180, apply→ wp x -1, wp y 0, rd-1 0, theta-1 0, rd-2 0.2, theta-2 180, apply→wp x 0, wp y 0, rd-1 0, theta-1 0, rd-2 5, theta-2 180, apply→wp x 0, wp y 0, rd-1 0, theta-1 0, rd-2 10, theta-2 180,ok(创建几何模型)→8.(ANSYS Main Menu→preprocessor→modeling→operate→-booleans- overlap→area→pick all(模型各部分之间集合运算)→9.(ANSYS Main Menu→preprocessor→modeling→delete→area and below→光标选中两个小圆,ok(删除导体部分)→10.(ANSYS Main Menu→preprocessor→-attributes- define→pick areas→光标选中有两个小圆缺口的内半圆,apply→apply→光标选中外半圆,ok→1 plane121改为 2 infin110→ok(定义区域属性)→11.(ANSYS Main Menu→preprocessor)→mesh tool→lines set→光标选中外层两条弧线,apply→ndiv 50 →apply→光标选中外层扇形左右两条底边,apply →ndiv 1 →apply→光标选两小圆弧,apply → ndiv 20 →apply→光标选中两小圆弧之间的两条小线段,apply→ndiv 20→apply→光标选中两小圆弧与大扇形之间两条长线段,ok→ndiv 20→ok→12.mesh tool菜单中选中quad 和 mapped,点击mesh →光标选中外部大扇形,ok(外部无限单元划网格)→13.mesh tool菜单中选中tri 和 free,点击mesh →光标选中有两个小圆缺口的内半圆,ok(内部有限单元划网格)→14.(ANSYS Main Menu)→solution→-loads- apply→-elecric- boundary→-voltage- online→光标选中右小半圆,apply, 100,apply→光标选中左小半圆,ok, -100 ,ok(导体表面加电位)→15.(ANSYS Main Menu)→solution→-loads- apply→-elecric- flag→-infinite surf- online→光标选中最外边的半圆,ok(无限边界加标志)→16.(ANSYS Main Menu)→solution→-solve- current ls→ok(求解,等待)→close(关闭黄框)→关闭status command文件(白框)17.(ANSYS Main Menu)→general postproc→plot results→-contour plot- nodal solu→dof solution elec poten volt ok(显示电位9色云图)→18.emag 3d utility menu→plot ctrls→device options→shading win32 点击改为contours win32c , vocter mode off 点击改为on, ok→19.emag 3d utility menu→plot ctrls→style→contours→uniform contours→ncont100 ,ok(显示等电位线分布)→20.(ANSYS Main Menu)→general postproc→plot results→-vector plot-predefined→flux and gradient→选择D或EF(箭头显示电位移矢量或电场强度)→21.emag 3d utility menu→plot ctrls→pan, zoom, rotate→(可以移动、放大、缩小图形)22.ansys toolbar→选择quit-no save!ok→(退出ANSYS)七、实验注意事项为了避免仿真过程中重复建模,应对数值仿真的中间过程适当保存备份。

ANSYS建模实验报告

ANSYS建模实验报告

《ANSYS 在采矿中的应用》实验报告书实验(二)ANSYS在采矿中的应用1 实验目的为了了解ANSYS在建模方面的应用,同时能在ANSYS里建立模型,并最终导入到flac3d中。

2 实验步骤Flac3d自带有很多建模的命令,如矩形、柱体等等,基本上能解决大部分采矿的建模问题,但是当遇到复杂地质条件时,flac3d的建模问题就显得比较短板,虽然能通过它自带的fish语言进行各种复杂建模,但是由于fish语言本身的入门门槛较高,加之要在几何运算的基础上进行编程,这样以来,单建模这一块就会耗费大量的时间精力。

而ANSYS强大的建模功能就很好的弥补了flac这一缺陷。

本次实验模拟的对象假设为倾斜煤层,模型大小为60m⨯50m ⨯45m,共分四层,从上到下第二层为煤层,倾角为14°。

模型应事先在稿纸上画好,方便后面的建模。

图1ANSYS中的建模过程:先确定若干个关键点(keypoint),然后通过关键点生成面【生成面的命令流:/PREP7 K,1,0,0,0 K,2,60,0,0 K,3,60,45,0 K,4,0,45,0 K,5,60,5,0 K,6,0,20,0 K,7,60,10,0 K,8,0,25,0 K,9,60,20,0 K,10,0,35,0 K,11,28.5,23,0 K,12,31.5,23,0 K,13,30,24.5,0 K,14,30,21.5,0 LSTR,1,2 LSTR,2,3 LSTR,3,4 LSTR,1,4 LSTR,5,6 LSTR,7,8 LSTR,9,10 A,3,4,10,9 A,7,8,10,9 A,5,6,8,7A,2,1,6,5 CYL4,30,23,1.5,0,1.5,360,0)】。

然后利用布尔操作运算构造出开挖的几何平面图形(如图1所示)。

本次实验设置的开挖对象为半径1.5m 的圆形巷道。

最后在图1的基础上生成初步模型,如图2所示。

ANSYS实验分析报告

ANSYS实验分析报告

分析报告实例一和实例二建模过程遵从ansys的基本建模步骤:(1)建立有限元模型在ANSYS中建立有限元模型的过程大致可分为以下3个主要步骤:①建立或导入几何模型②定义材料属性③划分网格建立有限元模型(2)施加载荷并求解在ANSYS中施加载荷及求解的过程大致可以分为以下3个主要步骤:①定义约束②施加载荷③设置分析选项并求解(3)查看分析结果在ANSYS中查看分析结果的过程大致可以分为以下2个主要步骤:①查看分析结果②检验分析结果(验证结果是否正确)实例分析一:例一所要分析的问题是平面带孔平板在均布载荷作用下板内的应力情况分布。

实例类型为ANSYS结构分析,分析类型为线性静力分析。

通过在ansys中基本的实体建模操作,布尔运算和网格细化,施加均布载荷,到最后的求解,方可得到显示变形后形状和应力等值线图、单元信息列表等等结果。

下面查看分析结果,对于静力分析主要是模型位移及等效应力等值线图或者节点结果数据列表。

模型变形图如下所示:最大变形量图如下所示:等效应力等值线图如下所示:列表显示位移结果数据如下所示:列表显示节点应力值如下所示:实例分析二:例二所要分析的问题是大坝在约束和载荷作用下的应力,应变情况。

实例类型为ANSYS结构分析,分析类型为线性静力分析。

通过在ansys中基本的实体建模操作,网格划分,施加载荷,到最后的求解,方可得到显示变形后形状和应力等值线图等结果。

下面查看分析结果,对于静力分析主要是模型位移及等效应力等值线图或者节点结果数据列表。

模型变形图如下所示:最大变形量图如下所示:等效应力等值线图如下所示:列表显示位移结果数据如下所示:列表显示节点应力值如下所示:以下是两个结构的*.log文件:Plane:/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1UP20090415 17:04:30 03/24/2011 /CWD,'E:\Ansys.work\3-24-plane'/TITLE,plane/REPLOT!*/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,1KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_MULTI,0/GO!*/COM,/COM,Preferences for GUI filteringhave been set to display:/COM, Structural!*/PREP7!*ET,1,PLANE82!*KEYOPT,1,3,3KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0!*!*MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2e5MPDATA,PRXY,1,,0.3!*R,1,20,!*SAVEFINISH/SOLFINISH/PREP7 BLC4,0,0,200,100CYL4,100,50,20 ASBA, 1, 2 SAVEAESIZE,ALL,20, TYPE, 1MAT, 1REAL, 1 ESYS, 0 SECNUM,!*MSHAPE,0,2DMSHKEY,0!*CM,_Y,AREAASEL, , , , 3 CM,_Y1,AREACHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y!*AMESH,_Y1!*CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2!*SAVEFINISH/SOL!*ANTYPE,0FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,4!*/GODL,P51X, ,ALL,0FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,2/GO!*SFL,P51X,PRES,-1,/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1PLDISP,0!*/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0/RGB,INDEX,100,100,100, 0 /RGB,INDEX, 80, 80, 80,13 /RGB,INDEX, 60, 60, 60,14 /RGB,INDEX, 0, 0, 0,15/REPLOTFINISH! /EXIT,ALLDam:/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1UP20090415 20:54:59 03/24/2011 /TITLE,dam_fenxi!*/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,1KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_MULTI,0/GO!*/COM,/COM,Preferences for GUI filteringhave been set to display:/COM, Structural!*/PREP7!*ET,1,PLANE42!*KEYOPT,1,1,0KEYOPT,1,2,0KEYOPT,1,3,2KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0!*!* MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3SAVEK,1,0,0,,K,2,1,0,,K,3,1,5,,K,4,0.45,5,,FLST,2,4,3FITEM,2,1FITEM,2,2FITEM,2,3FITEM,2,4A,P51XFLST,5,2,4,ORDE,2 FITEM,5,1FITEM,5,3CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,,_Y!*LESIZE,_Y1, , ,15, , , , ,1 !*FLST,5,2,4,ORDE,2 FITEM,5,2FITEM,5,4CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,,_Y!*LESIZE,_Y1, , ,20, , , , ,1!*TYPE, 1MAT, 1REAL,ESYS, 0SECNUM,!*MSHAPE,0,2DMSHKEY,1!*CM,_Y,AREAASEL, , , , 1CM,_Y1,AREACHKMSH,'AREA'CMSEL,S,_Y!*AMESH,_Y1!*CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2!*SAVE*DEL,_FNCNAME*DEL,_FNCMTID*DEL,_FNCCSYS*SET,_FNCNAME,'dam'*SET,_FNCCSYS,0! /INPUT,dam.func,,,1*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,3,1,,,,%_FNCCSYS% !! Begin of equation: 1000*{X}*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 1000, 0, 0, 2*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, 2 *SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, 99, 0, 1, -2, 0, 0! End of equation: 1000*{X}!-->FINISH/SOLFLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,4/GO!*!*SFL,P51X,PRES, %DAM%FLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,1!*/GODL,P51X, ,ALL,0FLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,2!*/GODL,P51X, ,ALL,0/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1PLDISP,1!*/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0!*/EFACET,1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0PLNSOL,S,EQV!*ANCNTR,10,0.5PLNSOL,U,SUM!*ANCNTR,10,0.5!*PRNSOL,U,COMPPRRSOL,FINISH! /EXIT,ALL。

ansys实验报告

ansys实验报告

引言概述:正文内容:大点一:ANSYS软件介绍1.ANSYS软件的背景和特点1.1ANSYS公司的历史和影响力1.2ANSYS软件的模块和功能2.ANSYS软件的安装和设置2.1安装步骤和要求2.2ANSYS的环境设置和优化3.ANSYS软件的界面和操作3.1ANSYS的用户界面和工作区域3.2ANSYS的常用工具和操作技巧大点二:ANSYS流体力学分析1.流体力学基础和原理1.1流体力学的定义和应用领域1.2流体力学方程和模型2.ANSYS流体力学分析的方法2.1流体网格的建立和划分2.2边界条件和求解器的设置3.ANSYS流体力学实验案例3.1空气动力学模拟实验3.2水流动分析实验大点三:ANSYS结构力学分析1.结构力学基础和原理1.1结构的定义和分类1.2结构力学方程和模型2.ANSYS结构力学分析的方法2.1结构的几何建模2.2边界条件和材料属性设置3.ANSYS结构力学实验案例3.1简支梁的应力分析3.2压力容器的变形分析大点四:ANSYS热传导分析1.热传导基础和原理1.1热传导的定义和描述1.2热传导方程和模型2.ANSYS热传导分析的方法2.1热传导模型的建立2.2边界条件和热源的设置3.ANSYS热传导实验案例3.1金属材料的热传导分析3.2电子设备的温度分布模拟大点五:ANSYS优化设计1.优化设计的基本概念和方法1.1优化设计的定义和分类1.2优化设计中的变量和目标函数2.ANSYS优化设计方法2.1ANSYS中的参数化建模技术2.2ANSYS中的优化算法和工具3.ANSYS优化设计案例3.1结构优化设计实验3.2流体优化设计实验总结:本文对ANSYS软件进行了全面的实验和分析,涵盖了流体力学分析、结构力学分析、热传导分析以及优化设计等领域。

通过实验案例的呈现和详细的解释,我们发现ANSYS软件在解决工程问题、优化设计和预测系统行为方面具有显著的优势。

希望本文能为读者提供一些关于ANSYS软件的基础知识和应用方法,并激发对工程领域中模拟和分析的兴趣。

有限元ANSYS实训报告

有限元ANSYS实训报告

实训题目:图示为一带圆孔或方孔的单位厚度(1mm )的正方形平板,在x 方向作用均布压力0.25Mpa ,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对平板进行有限元分析,并分别就圆孔和方孔结构对以下几种计算方案的计算结果进行比较:1) 分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算;2) 分别采用不同数量的三节点常应变单元计算;3) 比较圆孔和方孔孔边应力水平;在y 轴上,圆孔边应力的精确解为:MPa x 75.0-=σ,在x 轴上,孔边应力的精确解为:MPa y 25.0=σ题目分析:根据题目要求,由于该结构没有说明约束,而且在上下,左右均对称,所以在建平面模型时,只取该结构的1/4为研究对象。

根据要求得出如下结果。

1).1相同数目三节点单元与六结单元点总变形对比1).2相同数目三节点单元与六结点单元应变图对比1).3相同数目三节点单元与六结点单元应力分布图对比1).4相同数目三节点单元与六结点单元结点最大位移三节点最大位移MAXIMUM ABSOLUTE VALUESUX UY UZ USUMNODE 27 132 0 7VALUE -0.58525E-07 0.17861E-07 0.0000 0.59282E-07六结点最大位移MAXIMUM ABSOLUTE VALUESUX UY UZ USUMNODE 52 462 0 12VALUE -0.58568E-07 0.17871E-07 0.0000 0.59251E-07通过上述最大位移对比可知,X、Y方向上的节点位移是六节点更大;但总位移却是三节点的更大。

1).5相同数目三节点单元与六结点单元结点等效应力对比三节点最小等效应力MINIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 128 226 128 48 48VALUE 0.0000 -42152. -0.55737E+06 89187. 77250. 六节点最小等效应力 MINIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 2 856 2 95 95VALUE 0.0000 -90247. -0.64678E+06 63889. 55453.通过上述比较知:三节点等效应力最大值比六节点大,分别是77250pa和55453pa三节点最大等效应力 MAXIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 1 8 4 128 128VALUE 0.20654E+06 0.0000 -4679.5 0.55737E+06 0.53940E+06 六节点最大等效应力 MAXIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 1 10 4 2 2VALUE 0.22886E+06 64976. 0.0000 0.64678E+06 0.60928E+06 2).1不同数量三节点常应变单元总变形对比。

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3.单击菜单Main Menu →preprocessor→element type→Add/Edit/Delete.在弹出的对话框中单击"Add";在弹出的对话框的左侧列表中选择"Structural Solid",在右列表中选"Quad 4node 42",单击"Apply"按钮;在右侧列表中选择"Brick 8node 45",单击"OK",单击"Element types"对话框中的"Close"按钮.
4.定义材料特性:单击菜单Main Menu →preprocessor→Material props →Material Models.在弹出的对话框的右侧列表中依次双击"Structural" ."Linear"."Elastic"."Isotropic",在弹出的对话框的"EX"文本框中输入2.07e11,在"PRXY"文本框中输入0.3,单击"OK",然后关闭上一级对话框.
5.创建正六边形面:单击菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Create→Areas→Polygon→Hexagon.在弹出的对话框中,在"WP X","WP Y",和"Radius"文本框中分别输入0,0和0.01,单击"
OK".
6.改变视点:单击菜单Utility Menu→PlotCtrl→Pan Zoom Rotate.在弹出的对话框中,依次单击"Iso',"Fit".
7..显示关键点,线号:单击菜单Utility Menu→PlotCtrl→Numbering.在弹出的对话框中将点号和线号打开,单击"OK"按钮.
8.单击菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS.在弹出的对话框中,在"NPT"文本框中输入7,在"X,Y,Z"文本框中分别输入0,0,0,单击"Apply'"按钮;在"NPT"文本框中输入8,在"X,Y,Z"文本框中分别输入0,0,-200,单击"Apply'"按钮;在"NPT"文本框中输入9,在"X,Y,Z"文本框中分别输入0,-75,-200,单击"OK"按钮.
9.创建直线:单击菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Staight Line.在弹出的对话框中拾取关键点7和8,8和9,创建直线,单击"OK"按钮.
10.创建圆角:单击菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Create→Lines→Line Fillet.在弹出的窗口,分别拾取直线7,8,单击"OK"按钮,在弹出的对话框的"RAD"文本框输入1,弹击"OK"按钮.
11.创建直线:单击菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Staight Line.在弹出的对话框中拾取关键点1和4,,单击"OK"按钮.
12.将六边形面划分为两部分:单击菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Divide→Area byline.弹出拾取窗口,拾取六边形面,单击"OK"按钮;再次弹出拾取窗口,拾取上一步在关键点1和4间创建的直线,单击"OK"按钮.
13.拾取菜单Main Menu →preprocessor→Meshing→MeshTool.弹出如图7-11所示的对话框,单击"Size Controls"区域中"lines"后面的"Set"按钮,弹出拾取窗口,拾取直线2,3,4,,单击"OK"按钮,弹出如图7-12所示的对话框,在"NDIV 文本框中输入3,单击"Apply"按钮;再次弹出拾取窗口,拾取直线7,8,9,单击按钮,删除"NDIV"文本框中的3,在"SIZE 文本框中输入0.01,单击按钮.在"Mesh"区域,选择单元形状为"Quad"(四边形),选择划分单元的方法为"Mapped"(影射).单击"Mesh"按钮,弹出拾取窗口,拾取六边行面的两部分,单击"OK"按钮.
14.拾取菜单Utility Menu→Plot→Lines.
15.拾取菜单Main Menu →preprocessor→Modeling→Operate→Extrude→Areas→Along Lines.弹出拾取窗口,拾取六边形面的两部分,单击"OK"按钮,再次弹出拾取窗口,依次拾取直线7,8,9,单击"OK"按钮.
16.拾取菜单Main Menu →preprocessor→Meshing→Clear→Areas.弹出拾取窗口,拾取z=0的两个平面,单击"OK"按钮.
17.拾取菜单Utility Menu→Plot→Elements.
18.拾取菜单Main Menu →Solutions→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Areas.弹出拾取窗口,
拾取z=0的两个平面,单击"OK"按钮,弹出如图7-13所示的对话框,在列表中选择"All DOF",单击"OK"按钮.
19.拾取菜单Main Menu →Solutions→Define Loads→Apply→Structural→Force/Momentl→On Keypoints.弹出拾取窗口,拾取扳手长臂端面的六个顶点,单击"OK"按钮,弹出如图7-14所示的对话框,选择"Lab"为"FZ",在"VALUE"文本窗口中输入-20,选择"Lab"为"FX",在"VALUE"文本窗口中输入100,单击"OK"按钮.
20.拾取菜单Main Menu →Solutions→Solve→CurrentLS.单击"Solve Current Load Step"对话框中的"OK"按钮.出现"Solution is done!"提示时.求解结束,即可查看结果.
21.拾取菜单Main Menu →General Postproc→Deformed Shape.弹出如图7-15所示的对话框,选种"Def+undef edge"(变形+为变形的模型边界),单击"OK"按钮,结果如下面所示.
二十二查看结果,用登高线显示Von Mises 应力.
拾取菜单Main Menu →General Postproc→Plot Results→Contour Plot →Nodal Solu.在弹出的对话框的"Item Comp"列表中选"Stress","Von Mises stress",单击"OK"按钮.结果如下:
2)对扳手零件有限元分析结果进行评价;
通过实验,我们了解了ansys软件的应用,实验的结果与我们之前的想法基本一致.在扳手的弯曲出出现了应力最大,且整个零件在内侧应力较大,外侧较小;在扳手的柄部应力最小,跟部较大.
六、思考题
1)有限元单元的选取原则有哪些?
1、单元的选取应与实际结构物的受力特征和几何特征相符
2、线性单元和高次单元的选取,应与计算所要求的精度和实体结构的曲率相符
3、考虑结构的复杂性,选取不同类单元的组合
2)网格划分的原则有哪些?实验不同单元大小对计算精度的影响。

1.兼顾计算精度与计算规模的同时,合理的选择网格数量。

2.选择合适的网格疏密。

3.根据结构特点,合理选择单元的阶次,合理划分网格的布局。

4.合理选择网格的分界面和分界点。

5.保证位移的协调性。

单元格画得越细,实验计算的精度就越高,反之则越低。

3)扳手应力云图所示应力集中处是否像估计的那样?如不一样,可能的原因是什么?
实验得出的应力云图与估计的基本一致。

如果不一样,可能是以下原因:
1.材料定义不正确。

2.网格划分不正确。

3.定义载荷的形式不正确。

10。

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