ANSYS分析报告分析

有限元与CAE分析报告

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2016年 1 月 2 日

简支梁的静力分析

一、问题提出

长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用，材料弹性模量E=200e9，泊松比0.28，密度7850kg/㎡

二、建立模型

1.定义单元类型

依次单击Main Menu→Preprocessor→Elementtype→Add/Edit/Delete，出现对话框如图，单击“Add”，出现一个“Library of Element Type”对话框，在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“Structural Beam”，在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性

依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes，出现“Define Material ModelBehavior”对话框，在“Material Model Available”下面的对话框中，双击打开“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”,出现对话框，输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28，单击“OK”。

依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes，出现“Define Material ModelBehavior”对话框，在“Material Model Available”下面的对话框中，双击打开“Structural→Density”弹出对话框，输入DENS为7850

3.创建几何模型

1)设定梁的截面尺寸

选择菜单Main Menu→preprocessor→Beam→Common Sections弹出Beam tool设置菜单，在Sub-Type截面形状选择工字钢，依次按下图输入W1，W2，W3，T1，T2，T3截面尺寸。

2）创建关键点

依次点击Main Menu→preprocessor→Modeing→Keypoints→In Active CS,弹出如图对话框，最上方第一个文本框为关键点编号1，坐标（0,0,0），单击Apply输入，在分别输入（1.5，0,0），（3，0,0),完成后单击OK退出。

3）通过关键点创建直线

依次点击Main Menu→preprocessor→Modeing→Create→Lines→Lines→Straight Line，弹出对话框，选择1,2号关键点，点击Apply,再单击2,3号关键点单击OK结束。

4划分网格

划分网格：依次点击Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh Tool。弹出对话框，点击size controls部分Globla后的Set对话框，在Size一栏中填写0.05，单击OK结束，再单击Mash,弹出拾取对话框，拾取直线，单击OK结束。

三、模型求解

1，定义约束

依次点击Main Menu→Preprocessor→Define Loads→Apply→Structural→Displaceme→On Keypoints,在左侧出现对话框，选取1,3号关键点，单击OK结束，在出现的约束对话框中选择ALL DOF,单击OK 结束设置。

2.施加载荷

依次点击Main Menu→Preprocessor→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→On Keypotins,弹出对话框，选择2号关键点，单击OK后弹出如图对话框，按图中输入完成，单击OK结束输入。

3.计算求解

依次点击Main Menu→Solution→Solve→Current LS进行求解，出现Solve Current Load Stp 对话框，单击OK开始求解，当出现Note提示信息框时，表示求解结束，单击Close关闭提示信息框。

四、模型后处理

1.显示挠曲线

依次点击Main Menu→GeneralPostproc→Plot Results→Read Result→First Result。

显示变形边界曲线：主菜单Plot→Results→Deformed Shape,选择Def+underformed,单击OK完成，显示如图。

2显示应力云图

选择主菜单PlotCtrl→Style-Size and Shape,在/ESHAPE中选择ON即可绘制。依次点击Main Menu→GeneralPostproc→Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu。选择Stress→von Miss stress,单击OK出图。

五、心得体会

刚开始接触ANSYS时，没有限元，单元，节点，形函数等的基本概念没有清楚的了解话，会感觉还没入门，只是在僵硬的模仿，即使已经了解了，必

要先反复看几遍书，加深对有限元单元法及其基本概念的理解。

ANSYS在对结构力学的静力学分析非常方便，用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、膨胀、大变形、大应变及接触分析。但是学习的过程是充满烦恼和惊喜的，因为总是会碰到许多的新问题，需要较好的耐心去解决这些问题，这是在学习过程中遇到的最大的难题。然而，在解决问题之后，就会有恍然大悟的喜悦，可以说是痛苦和快乐并存的。所以对于初学者，缺乏经验是非常难的。必须保持良好的心态，对于不断出现的ERROR提示要坚定自己的信心，坚信自己可以解决这些问题。所有困难都会迎刃而解。

本次的学习让我认识到了提高建模能力是非常急需加强的一个方面。在做偏向于理论的分析时，可能对建模能力要求不是很高，但对于实际的工程问题，有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题，而后面的工作变得相对简单。建模能力的提高，需要掌握好的建模思想和技巧。