ansys有限元分析工程实例大作业
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————————————————————————————————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。
ansys有限元分析案例
ansys有限元分析案例ANSYS有限元分析案例。
在工程设计和分析领域,有限元分析是一种常用的数值模拟方法,它可以有效地预测结构在受力作用下的变形和应力分布。
而ANSYS作为目前应用最为广泛的有限元分析软件之一,具有强大的建模和仿真功能,被广泛用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
本文将通过一个实际案例,介绍如何使用ANSYS进行有限元分析。
案例背景:某工程结构在实际使用过程中出现了裂纹现象,为了找出裂纹的成因并进行有效的修复措施,我们决定利用ANSYS进行有限元分析。
首先,我们需要建立结构的有限元模型,然后施加相应的载荷和边界条件,最终得出结构的应力分布和变形情况,从而找出裂纹的位置和原因。
建立有限元模型:首先,我们需要将结构进行几何建模,并进行网格划分,将结构划分为有限元单元。
在建立模型的过程中,需要考虑到结构的几何形状、材料属性以及实际工况下的载荷和边界条件。
在ANSYS中,可以通过几何建模模块进行结构建模,然后选择合适的单元类型和网格划分方法,对结构进行离散化处理。
施加载荷和边界条件:在建立完有限元模型之后,我们需要定义结构的加载情况,包括静载荷、动载荷、温度载荷等。
同时,还需要定义结构的边界条件,如约束条件、支撑条件等。
这些载荷和边界条件的设置需要符合实际工况,并且需要考虑到结构的非线性、材料的非均质性等因素。
进行仿真分析:一切准备就绪后,我们可以进行仿真分析,通过ANSYS求解器对结构进行有限元分析。
在仿真分析过程中,ANSYS会根据定义的载荷和边界条件,对结构进行求解,并得出结构的应力分布、位移和变形情况。
通过对仿真结果的分析,可以找出结构中的弱点和故障部位,为后续的修复工作提供参考依据。
结果分析与修复措施:最后,我们需要对仿真结果进行深入分析,找出裂纹的具体位置和成因。
根据分析结果,可以制定针对性的修复措施,如增加加强筋、更换材料、改变结构设计等。
通过对仿真结果的分析,可以有效地指导后续的结构修复工作,并提高结构的安全性和可靠性。
ansys有限元法解题实例
Ansys有限元课程设计问题一:飞机机翼振动模态分析机翼模型沿着长度方向具有不规则形状,而且其横截面是由直线和曲线构成(如图所示)。
机翼一端固定于机身上,另一端则自由悬挂。
机翼材料的常数为:弹性模量E=0.26GPa,泊松比m=0.3,密度r=886kg/m^3一、操作步骤:1.选取5个keypoint,A(0,0,0)为坐标原点,同时为翼型截面的尖点;2.B(2,0,0)为下表面轮廓截面直线上一点,同时是样条曲线BCDE的起点;3.D(1.9,0.45,0)为样曲线上一点;4.C(2.3,0.2,0)为样条曲线曲率最大点,样条曲线的顶点;5.E(1,0.25,0)与点A构成直线,斜率为0.25;6.通过点A、B做直线和点B、C、D、E作样条曲线就构成了截面的形状。
沿Z 方向拉伸,就得到机翼的实体模型;7.创建截面如图:机翼材料的常数为:弹性模量E=0.26GPa,泊松比m=0.3,密度r=886kg/m^3 8.定义网格密度并进行网格划分:选择面单元PLANE42和体单元SOLID45进行划分网格求解。
面网格选择单元尺寸为0.00625,体网格划分时按单元数目控制网格划分,选择单元数目为109.对模型施加约束,由于机翼一端固定在机身上所以在机翼截面的一端所有节点施加位移和旋转约束二、有限元处理结果及分析:机翼的各阶模态及相应的变形:一阶振动模态图:二阶振动模态图:三阶振动模态图:四阶振动模态图:五阶振动模态图:命令流:/FILNAM,MODAL/TITLE,Modal analysis of a modal airplane wing /PMETH,OFF,0KEYW,PR_STRUC,1/UIS,MSGPOP,3/PREP7ET,1,PLANE42ET,2,SOLID45MP,EX,1,380012MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,1.033E-3K,1,K,2,2K,3,2.3,0.2K,4,1.9,0.45K,5,1,0.25/TRIAD,OFF/PNUM,KP,1LSTR,1,2LSTR,5,1BSPLIN,2,3,4,5,,,-1,0,,-1,-0.25,, AL,1,2,3ESIZE,0.25MSHKEY,0MSHAPE,0,2DAMESH,1SAVEESIZE,,10TYPE,2VEXT,1,,,0,0,10/SOLUANTYPE,MODAL MODOPT,SUBSP,5,,,,OFF EQSLV,SPARMXPAND,5,,,,0.001 LUMPM,0PSTRES,0ESEL,U,TYPE,,1NSEL,S,LOC,Z,0D,ALL,ALLALLSEL,ALLSOLVE/POST1SET,LISTSET,FIRSTPLDI,,ANMODE,10,0.5,,0FINISH13/EXIT,ALL问题二:内六角扳手静力分析内六角扳手在日常生产生活当中运用广泛,先受1000N的力产生的扭矩作用,然后在加上200N力的弯曲,分析算出在这两种外载作用下扳手的应力分布。
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。
ansys有限元建模与分析实例,详细步骤
《有限元法及其应用》课程作业ANSYS应用分析学号:姓名:专业:建筑与土木工程角托架的有限元建模与分析一 、模型介绍本模型是关于一个角托架的简单加载,线性静态结构分析问题,托架的具体形状和尺寸如图所示。
托架左上方的销孔被焊接完全固定,其右下角的销孔受到锥形压力载荷,角托架材料为Q235A 优质钢。
角托架材料参数为:弹性模量366E e psi =;泊松比0.27ν=托架图(厚度:0.5)二、问题分析因为角托架在Z 方向尺寸相对于其在X,Y 方向的尺寸来说很小,并且压力荷载仅作用在X,Y 平面上,因此可以认为这个分析为平面应力状态。
三、模型建立3.1 指定工作文件名和分析标题(1)选择菜单栏Utility Menu →File →Jobname 命令.系统将弹出Jobname(修改文件名)对话框,输入bracket(2)定义分析标题GUI :Utility Menu>Preprocess>Element Type>Add/Edit/Delete 执行命令后,弹出对话框,输入stress in a bracket 作为ANSYS 图形显示时的标题。
3.2设置计算类型Main Menu: Preferences … →select Structural → OK3.3定义单元类型PLANE82 GUI :Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 命令,系统将弹出Element Types 对话框。
单击Add 按钮,在对话框左边的下拉列表中单击Structural Solid →Quad 8node 82,选择8节点平面单元PLANE82。
单击ok ,Element Types 对话框,单击Option ,在Element behavior 后面窗口中选取Plane strs w/thk 后单击ok 完成定义单元类型。
ansys有限元分析作业经典案例
a n s y s有限元分析作业经典案例本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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/chen 2.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。
ansys有限元案例分析报告
.ANSYS有限元事例剖析报告ANSYS剖析报告一、ANSYS简介 :ANSYS软件是融构造、流体、电场、磁场、声场剖析于一体的大型通用有限元剖析软件。
由世界上最大的有限元剖析软件企业之一的美国 ANSYS开发,它能与多半 CAD软件接口,实现数据的共享和互换,如Pro/Engineer, NASTRAN,AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAE工具之一。
本实验我们用的是ANSYS14.0软件。
二、剖析模型:y详细以下:a以下图, L/B=10,a= 0.2B ,bBb= (0.5-2)a,比较 b 的变化对b x 最大应力 x的影响。
aL三、模型剖析:该问题是平板受力后的应力剖析问题。
我们经过使用ANSYS软件求解,第一要成立上图所示的平面模型,而后在平板一段施加位移约束,另一端施加载荷,最后求解模型,用图形显示,即可获取实验结果。
四、ANSYS求解:求解过程以 b=0.5a=0.02 为例:1.成立工作平面, X-Y 平面内画长方形,L=1,B=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01; (操作流程: preprocessor →modeling →create →areas →rectangle )2.依据椭圆方程,利用描点法画椭圆曲线,为了方便的获取更多的椭圆上的点,我们利用 C++程序进行编程。
程序语句以下:运转结果以下:本问题(b=0.5a=0.01 )中,x 在[0,0.02] 上每隔 0.002 取一个点, y 值对应于第一行结果。
由点坐标能够画出这 11 个点,用 reflect命令对于 y 轴对称,而后一次圆滑连结这 21 个点,再用直线连结两个端点,便获取关闭的半椭圆曲线。
(操作流程: create →keypoints→o n active CS →挨次输入椭圆上各点坐标地点→ reflect →create→s plines through keypoints→creat→lines→获取关闭曲线)。
ANSYS大作业扳手有限元分析
ANSYS大作业扳手有限元分析nXXX。
which is a hand tool that uses the principle of leverage to turn bolts。
screws。
nuts。
XXX or to hold the XXX。
The Monte Carlo method。
also known as the statistical n method。
is a method proposed by Metropolis during World War II for studying the XXX random processes。
XXX。
XXX。
XXX。
XXX a large number of random processes using the Monte Carlo method。
complex random problems XXX particular。
the advent of computers has greatly expanded the scope and efficiency of the Monte Carlo method by allowing XXX are.1 Model XXXThe wrench model was established in UG NX。
and since the UG NX n is too high。
ANSYS cannot directly recognize its files and needs to be saved as a Step format.Figure 1 shows the wrench model drawn in UG NX.2 XXX of Engineering Files in ANSYS Workbench2.1 Open Static StructuralImport the Step file in Geometry and open the Model n. Figure 2 shows the XXX.2.1.1 XXXXXX:zx+X=0x y zxyyzy+++Y=0x y zxz+yz+z+Z=0y z xThe nonlinear finite element analysis method with XXX n of the product were analyzed。
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。
《有限元教程》20例ANSYS经典实例
《有限元教程》20例ANSYS经典实例有限元方法在工程领域中有着广泛的应用,能够对各种结构进行高效精确的分析和设计。
其中,ANSYS作为一种强大的有限元分析软件,被广泛应用于各个工程领域。
下面将介绍《有限元教程》中的20个ANSYS经典实例。
1.悬臂梁的静力分析:通过加载和边界条件,研究悬臂梁的变形和应力分布。
2.弯曲梁的非线性分析:通过加载和边界条件,研究受弯曲梁的非线性变形和破坏。
3.柱体的压缩分析:研究柱体在压缩载荷作用下的变形和应力分布。
4.钢筋混凝土梁的受弯分析:通过添加混凝土和钢筋材料属性,研究梁的受弯变形和应力分布。
5.圆盘的热传导分析:根据热传导方程,研究圆盘内部的温度分布。
6.输电线杆的静力分析:研究输电线杆在风载荷和重力作用下的变形和应力分布。
7.轮胎的动力学分析:通过加载和边界条件,研究轮胎在不同路面条件下的变形和应力分布。
8.支架的模态分析:通过模态分析,研究支架的固有频率和振型。
9.汽车车身的碰撞分析:通过加载和边界条件,研究汽车车身在碰撞中的变形和应力分布。
10.飞机翼的气动分析:根据飞机翼的气动特性,研究翼面上的气压分布和升力。
11.汽车车身的优化设计:通过参数化建模和优化算法,寻找最佳的车身结构设计。
12.轮毂的疲劳分析:根据材料疲劳寿命曲线,研究轮毂在不同载荷下的寿命。
13.薄膜材料的热应力分析:根据热应力理论,研究薄膜材料在不同温度下的应变和应力。
14.壳体结构的模态分析:通过模态分析,研究壳体结构的固有频率和振型。
15.地基基础的承载力分析:通过加载和边界条件,研究地基基础的变形和应力分布。
16.水坝的稳定性分析:根据水力和结构力学,研究水坝的稳定性和安全性。
17.风机叶片的动态分析:通过加载和边界条件,研究风机叶片在不同风速下的变形和应力分布。
18.圆筒容器的蠕变分析:根据蠕变理论,研究圆筒容器在持续加载下的变形和应力。
19.桥梁结构的振动分析:通过模态分析,研究桥梁结构的固有频率和振型。
ANSYS软件进行有限元计算实例
ANSYS软件进行有限元计算实例工字钢梁结构静力分析一工字钢梁两端均为固定端,其截面尺寸为:l=1.0m,a=0.16m,b=0.2m,c=0.02m,d=0.03m。
试建立该工字钢梁的三维实体模型,并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。
其他已知参数如下:弹性模量E=206GPa;泊松比μ=0.3;材料密度ρ=7800kg/m3;重力加速度g=9.8m/s2;作用力作用于梁的上表面沿长度方向的中线处,其大小为F y=-5000N。
1)单元类型、几何特性、材料特性定义a)定义单元类型:Main Menu: Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete弹出对话框,单击对话框中的“Add…”按钮,又弹出一对话框,选中其中的“Solid”和“Brick 8node 45”选项,单击“OK”按钮,关闭该对话框返回至上一级对话框。
单击“Close”按钮,关闭该级对话框。
b)定义材料特性:Main Menu: Preprocessor→Material Props→Material Models弹出对话框; 逐级双击右侧框中的Structural→Linear→Elastic →Isotropic,弹出下一级对话框。
在“弹性模量”(EX)文本框中输入“2.06e11”;在“泊松比”(PRXY)文本框中输入“0.3”;单击“OK”按钮,关闭该对话框返回至上一级对话框。
双击右侧框中的Density选项,在弹出的对话框中的“DENS”一栏中输入材料密度“7800”,单击“OK”按钮,关闭该对话框返回至上一级对话框。
关闭材料特性定义对话框。
2)三维实体模型的建立生成关键点●Main Menu: Preprocessor→Modeling →Create →Keypoints→In Active cs弹出对话框; 在Keypoint number 一栏中输入关键点编号“1”,在“X,Y,Z Location inactive cs”一栏中输入关键点1的坐标(-0.08,0,0),单击“Apply”按钮。
ANSYS CAE大作业-活塞液压缸结构有限元分析
ANSYS CAE大作业-活塞液压缸结构有限元分析如下图所示为某活塞液压缸,结合相关实际,自行定义尺寸,分析液压缸缸体部分的强度,假设内部压力为5MPa,液压缸与两端连接的端部固定约束,其中焊接部分简化为共节点,螺栓孔可进行适当简化,材料为Q235MPa1.具体步骤(1) 定义单元类型ANSYS Main Menu:Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete... → Add…→ Solid: Brick 8node 185→ OK(2)定义材料参数ANSYS Main Menu:Preprocessor → Material Props → Material Models → Structural → Linear → Elastic → Isotropic:EX:2.1e5(弹性模量),PRXY:0.3(泊松比)→ OK →点击该窗口右上角的“×”来关闭该窗口(3)生成几何模型结构为轴对称模型,建立截面后旋转360°生成几何实体通过ANSYS Main Menu:Preprocessor → Modeling → Create →Areas → Rectangle→ By Dimension,建立矩形面,如下输入:同理建立其他面,最终截面如下所示合并所有面,并进行倒角,倒角半径为1mm,ANSYS Main Menu:Preprocessor → Modeling → Create →Lines →Line Fillet,如下所示最后将坐标系激活为圆柱坐标系,通过拉伸功能,建立实体模型,ANSYS Main Menu:Preprocessor → Modeling → Operate →Areas →About Axis,最终几何模型如下所示:(4)网格划分ANSYS Main Menu:Preprocessor → Meshing → MeshTool→ 采用默认划分方法进行四面体网格划分,如下所示(5)模型施加载荷和约束1) 施加固定约束ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply → Structural →Displacement → On Areas→选择底面→ OK →Lab2:All DOF→OK2.施加内压5MPaSolution →Define Loads →Apply → Structural →Pressure→ On Areas(6)分析计算ANSYS Main Menu:Solution → Solve → Current LS → OK(7)结果显示ANSYS Main Menu:General Postproc → Plot Results → Deformed shape…→ Def shape only →OK图14 位移云图(返回到Plot Results)→Contour Plot→Nodal Solu→ Stress→ von Mises stress→OK图15 等效应力云图综上,结构最大变形为0.002mm。
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案例——20例ANSYS经典实例】
三梁平面框架结构的有限元分析针对【典型例题】3.3.7(1)的模型,即如图3-19所示的框架结构,其顶端受均布力作用,用有限元方法分析该结构的位移。
结构中各个截面的参数都为:113.010Pa E =⨯,746.510m I -=⨯,426.810m A -=⨯,相应的有限元分析模型见图3-20。
在ANSYS 平台上,完成相应的力学分析。
图3-19 框架结构受一均布力作用(a ) 节点位移及单元编号 (b ) 等效在节点上的外力图3-20 单元划分、节点位移及节点上的外载解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。
1.基于图形界面的交互式操作(step by step)(1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序 →ANSYS → ANSYS Interactive →Working directory (设置工作目录) →Initial jobname (设置工作文件名): beam3→Run → OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences… → Structural → OK(3) 选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete… →Add… →beam :2D elastic 3 →OK (返回到Element Types 窗口) →Close(4) 定义材料参数ANSYS Main Menu:Preprocessor →Material Props →Material Models→Structural →Linear →Elastic→Isotropic: EX:3e11 (弹性模量) →OK →鼠标点击该窗口右上角的“ ”来关闭该窗口(5) 定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add/Edit/Delete →Add →Type 1 Beam3→OK→Real Constant Set No: 1 (第1号实常数), Cross-sectional area:6.8e-4 (梁的横截面积) →OK →Close(6) 生成几何模型生成节点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Creat→Nodes→In Active CS→Node number 1 →X:0,Y:0.96,Z:0 →Apply→Node number 2 →X:1.44,Y:0.96,Z:0 →Apply→Node number 3 →X:0,Y:0,Z:0→Apply→Node number 4 →X:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Element →Auto Numbered →Thru Nodes →选择节点1,2(生成单元1)→apply →选择节点1,3(生成单元2)→apply →选择节点2,4(生成单元3)→OK(7)模型施加约束和外载左边加X方向的受力ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Nodes →选择节点1→apply →Direction of force: FX →V ALUE:3000 →OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Beams →选取单元1(节点1和节点2之间)→apply →V ALI:4167→V ALJ:4167→OK左、右下角节点加约束ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On Nodes →选取节点3和节点4 →Apply →Lab:ALL DOF →OK(8) 分析计算ANSYS Main Menu:Solution →Solve →Current LS →OK →Should the Solve Command be Executed? Y→Close (Solution is done! ) →关闭文字窗口(9) 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape … →Def + Undeformed →OK (返回到Plot Results)(10) 退出系统ANSYS Utility Menu: File→Exit …→Save Everything→OK(11) 计算结果的验证与MA TLAB支反力计算结果一致。
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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 7800
2 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。
构建的桁架桥有限元分析模型如图4所示。
为各杆件选定单元类型和截面类型后设置每根杆件划分成4个单元将模型进行网格划分。
构建的桁架桥有限元分析网格划分结果如图5所示。
边界条件为在梁的支座处即节点1处施加xyz三个方向的位移约束;在节点9处施加y方向的约束;在梁中两点处即4、6节点处施加集中载荷y方向向下5000N;在梁中间点处即5节点处施加集中载荷y方向向下10000N。
构建的桁架桥有限元分析模型的边界条件及
施加荷载情况如图6所示。
图4 桁架桥有限分析模型
图5桁架桥有限元分析网格划分结果
图6构建的桁架桥有限元分析模型的边界条件即施加荷载情况3 求解分析
图7 模型求解的荷载数据条件
图8求解结果图示
图9 模型最终变形图
图10 模型等效应力图
图11 模型的总位移云图
图12 模型Y方向位移
图13 轴力图
图14 剪力图
图15 弯矩图
静力分析:从桁架桥总位移云图图11中可以看到在集中力作用下桥面位移量中间处最大一次向两侧减小,可知桥的中央处变形最大,为危险的地方;从轴力图图13中可以看出中间竖直和两边支座处端斜杆所受轴力大,其上下弦杆和中间斜腹杆的轴力比较小,所以在静载状态下,可以看出中间竖直和两边支座处端斜杆容易产生疲劳破坏,在对该桁架桥进行强度校核时此处也是重点校核对象;从弯矩图图15中可以看到其上下横向连接梁具有一定的弯矩值,说明在外力的作用下桁架出现扭转与其在静载时的状态有一定的联系;从图14和图15中可以发现桁架杆系结构中杆件的剪力和弯矩相对轴力来说都很小,可以说在静载条件下,桁架桥主要受轴力的影响。
4 结语
采用有限元分析方法,利用ANSYS有限元软件对钢桁架梁进行了静力分析得出了静载下总体位移情况,受力特点,根据静力分析得到的结果为桥梁的设计、维护、检测提供技术参数。