ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中
基于ANSYS的有限宽板孔边应力集中分析
4 结论
圆孔附近发生了明显的应力集中现象 ,且孔径越小应力集中越明显 ,应力突然变大的趋势越快 . 参考文献 :
[1 ] 徐芝纶 . 弹性力学简明教程 : 第 2 版 [M] . 北京 : 高等教育出版社 ,1993. [2 ] 王国强 . 实用工程数值模拟技术及其在 ANSYS 上的实践 [M] . 西安 : 西北工业大学出版社 ,1999. [3 ] 刘 波 ,曹晓东 . 平板中心圆孔边应力集中的有限之分析 [J ] . 石油化工设备技术 ,2004 ,25 (5) :20～23. [4 ] 朱晓东 ,覃启东 . 基于 ANSYS 平台含圆孔薄板的应力集中分析 [J ] . 苏州大学学报 ( 工科版) ,2004 ,25 (5) :20～23. [5 ] 张胜明 . 基于有限元软件 ANSYS/ 7. 0 的结构分析 [M] . 北京 : 清华大学出版社 ,2003.
图1 带孔平板
第 1 期 张宁锋 : 基于 ANSYS 的有限宽板孔边应力集中分析 ・35 ・
析中采用八节点实体单元 PLANE82 ,单元属性设置为 Plane stress w/
thk ,弹性模量和泊松比分别为 200 GPa 和 0. 3 ,边界条件为 x = 0 , UX = 0 ; y = 0 , UY = 0 . 在板远端作用有沿 x 轴方向的 100 MPa 的均匀
( 上接第 19 页)
参考文献 :
[1 ] BARTTREPAK,辛晓英 . 虚拟红外防盗报警器 [J ] . 家庭电子 ,2001 , (10) :33～34. [2 ] 魏立君 ,韩华琦 . 1COM S40000 系列 60 种常用集成电路的应用 [M] . 北京 : 人民邮电出版社 ,1995. [3 ] 蔡凡弟 . 门窗监控远距离转发报警器 [J ] . 电子世界 ,1999 , (10) :28～31. [4 ] 赵建华 ,张荷芳 ,李 静 . 门窗监控远距离转发报警器 [J ] . 现代电子技术 ,2001 , (8) :37～39. [5 ] 李建华 . 实用遥控器原理与制作 [M] . 北京 : 人民邮电出版社 ,1996.
【静力分析】AnsysWorkBench验证应力集中系数
【静⼒分析】AnsysWorkBench验证应⼒集中系数应⼒集中是在零件上普遍存在的现象，有各种各样的应⼒集中被计算出来，这次使⽤板中央有孔的零件来计算应⼒集中系数。
新建静⼒分析（Static Structural）导⼊模型后，在DM中打开模型，右键Import1 > Generate，⽣成模型。
使⽤Manual（⼿动⽅式）⽣成中⾯。
点击Tools > Mid-Surface > 选择模型的两个⾯ > Apply（系统默认使⽤⼿动⽅式）；右键Midsurf1 > Generate，⽣成中⾯。
使⽤⾃动⽅式⽣成中⾯。
⽣成中⾯可以使问题简化，求解更加快速。
点击Tools > Mid-Surface > Selection Method ：Aotumatic；在Min和Max Threshold处分别填1和3，代表最⼩壁厚为1mm，最⼤壁厚为3mm；Find Face Pairs Now：Yes，⽴即查找⾯对，此时在Face Pairs处出现数字1，表⽰已经⾃动找到⼀个⾯对。
右键Midsurf2 > Generate，⽣成中⾯。
退出DM，进⼊静⼒分析。
划分⽹格。
设置⽹格尺⼨右键Mesh > Insert > Sizing > 选中中⾯ > Apply；Element Size：0.5mm。
设置映射⽹格右键Mesh > Insert > Face Meshing > 选中中⾯ > Apply右键Mesh > Generate，⽣成⽹格。
设置边界条件设置固定约束点击A5 > Supports > Fixed Support > 选中中⾯的⼀个短边 > Apply设置⼒点击A5 > Loads > Force > Magnitude ：100N；Direction：选择⼀个长边，将板拉伸。
ANSYS静力学APDL建模实例-应力集中
计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf材料参数：E=205GPa, v = 0.3力载：4500N注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制建模教程在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。
注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。
1.1 进入ANSYS开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directoryworking directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。
2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Struc tural → OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)2.4定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK →THK 1.2 →OK2.5定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear →Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK2.6生成几何模型✓生成特征点（8个）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？✓直线（8条）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。
ANSYS小孔应力集中仿真
ANSYS小孔应力集中仿真打开ANSYS界面进入Main Menu>>Preprocessor>>Element Type>>Add/Edit/Delete>>点击Add弹出如下对话框：选择Solid>>8 node 183；点击OK回到Element Type界面，选中Type 1 plane183，点击Options然后如下图改K3的值，这样，plane183就设置为有一定厚度的平面应力单元。
点击OK点击Close关闭Element Types对话框点击Preprocessor下的Real Constants>>Add/Edit/Delete点击Add弹出一下对话框，点击OK然后弹出以下对话框，厚度填0.01，点击OK：关闭Real Constants对话框点击Material Props>>Material Models，如下图选择linear Isotropic（线性各向同性）弹出对话框，填上弹性模量2.1e11和泊松比0.3，点击OK。
关闭Define Material Model Behavior窗口点击Modeling>>Create>>Areas>>Rectangle>>By 2 Corners，在填出对话框里填写如下，点击OK：得到一个矩形后，继续点击Modeling>>Create>>Areas>>Circle>>Solid Circle，在弹出的对话框中输入如下数据，点击OK。
点击Modeling>>Operate>> Booleans>>Subtract>>Area弹出对话框后鼠标在模型上显示向上箭头，点击矩形区域，再点击对话框中的Apply然后再选择被减对象点击圆形，点击OK点击Modeling>>Mesh>>Mesh Attributes>>Default AttribsModeling>>Meshing>>Mesh Tool如下图点击Global 的Set在size项填上0.01，点击OK再点击Mesh Tool下的Mesh按钮，选中刚才建好的面，然后点击OK。
ANSYSWorkbench工程应用之——应力奇异与应力集中（五）
ANSYSWorkbench工程应用之——应力奇异与应力集中
（五）
2.3 刚性约束处的应力奇异及处理方法2.
3.1 刚性约束处的应力奇异现象在《Ansys Workbench边界条件——载荷与约束实例详解》一文我们介绍过，固定约束FixedSupport与强制位移约束Displacement由于是刚性约束，容易产生应力奇异。
实例4，截面为10mm×10mm×30mm的矩形条拉伸说明此问题，固定矩形条一端，另一端施加10000N的拉力，使用网格自动细化功能，最大细化循环次数设置为5，研究最大应力增长是否能收敛到5%以内。
根据材料力学理论，矩形条的应力应该为σ =F/A=10000/100=100MPa。
但是本例中，最大应力远远大于此值，且不收敛，固定约束处出现了应力奇异现象。
2.3.2 刚性约束处的应力奇异处理方法大多数情况下，我们不关心固定约束处的应力值，它不影响结构强度，我们可以忽略它，使用应力探针探测我们关心处的应力，或者选择局部模型进行显示。
当我们需要关心固定约束处的应力时，可以使用远程位移功能施加6向约束，以其代替固定约束，远程约束设置中Behavior默认为Deformable(柔性)，即允许约束面受力时变形，所以不会出现应力奇异现象。
基于ANSYS+Workbench的理论应力集中系数的求法
带孔平板的等效应力最大值为 189.19MPa，如图 4 所示。
-3-
ｉＬ。
一｝詈掌。虹
图 4 等效图应力云图
2.6 结果后处理
ANSYS Workbench 中采用应力线性化工具，可以将穿过截面的应力分解成常量应力（membrane 膜应力）和线性应力（bending 弯曲应力）。应力线性化工具使用由两个点定义的路径，如图 1 中截 面由路径相匹配的两个端点（点 N1 和点 N2）和 47 个中间点（通过自动线性插值）定义。点 N1 和 N2 通常设定在自由表面上。
-5-
一种有效途径。
4 参考文献
[1] Budynas−Nisbett.Shigley’s Mechanical Engineering Design·8th(M).McGraw−Hill Primis，2006 [2] 孙训方.材料力学(M).北京：高等教育出版社，2002，8 [3] 王勖成.有限单元法(M).北京：清华大学出版社，2003，7 [4] ANSYS Inc.ANSYS Help，2010
时，才能够使用该方法得出的应力集中系数。如果没有执行网格研究而沿着危险截面路径上网格数
量不足，那么不能使用该
K t
值，这样会导致
K t
偏小。
3 结论
通过本文的研究得出了一种使用 ANSYS Workbench 中应力线性化工具通过膜应力求出应力集中 系数的方法，该方法具有不受几何形状和实验数据缺少的限制，可以作为求解理论应力集中系数的
腱。。有上述计算结果，可得出圆孔处的理论应力集中系数为：
K t
=σ Biblioteka ax σm=188.81 79.417
= 2.38
[1]
根据查阅工程手册 的图表可知，该圆孔处的理论应力集中系数为 2.28 与计算结果很接近。
ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中
计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf材料参数：E=205GPa, v = 0.3力载：4500N注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制建模教程在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。
注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。
1.1 进入ANSYS开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directoryworking directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。
2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Struc tural → OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)2.4定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK→THK 1.2 →OK2.5定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear→Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK2.6生成几何模型✓生成特征点（8个）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？✓直线（8条）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。
ANSYS静力学研究分析APDL建模实例-应力集中
ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf材料参数：E=205GPa, v = 0.3力载：4500N注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制建模教程在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。
注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。
1.1 进入ANSYS开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directoryworking directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。
2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)2.4定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK →THK 1.2 →OK2.5定义材料参数ANSYS Main Menu: Prepr ocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear →Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK2.6生成几何模型✓生成特征点（8个）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？✓直线（8条）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。
AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdf
AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdfAnsys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。
2 启动Ansys Workbench，在界面中选择Simulation启动DS模块。
3 导入三维模型，操作步骤按下图进行，单击“Geometry”，选择“From File”。
从弹出窗口中选择三维模型文件，如果文件格式不符，可以把三维图转换为“.stp”格式文件，即可导入，如下图所示。
4 选择零件材料：文件导入后界面如下图所示，这时，选择“Geometry”下的“Part”，在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格：如下图，选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可。
【此时也可以在左下角的“Details of ‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小（“Element size”项）】。
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“Fixed Support”。
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。
ANSYS子模型分析技术在处理应力集中时的应用
92 《工程与建设》 2006 年第 20 卷第 2 期
夏 伟, 等: ANSYS 子模型分析技术在处理应力集中时的应用
研 究与探索 Y A N JI UY U TA N SU O
效, 分析模型中可以包括其它的单元( 例如作为加劲 杆的梁单元) , 但切割的边界只能经过实体单元或壳 单元。
( 2) 由于子模型分析技术是基于圣维南原理的, 这就要求切割边界应该远离应力集中区域, 故在计算 结束后应予以验证。这可以通过比较切割边界上的 结果与粗糙模型相应位置的结 果是否一致来 检验。 假如结果符合良好, 则证 明切割边界的选取 是正确 的, 否则就要重新选择更远一些的切割边界并重新生 成和计算子模型。
( 1) 子模型分析技术只对实体单元与壳单元有
收稿日期: 2005-08-07 作者简介: 夏 伟( 1982- ) , 男, 安徽庐江人, 合肥工业大学硕士生;
胡 成( 1965- ) , 男, 安徽休宁人, 合肥工业大学副教授; 瞿尔仁( 1940- ) , 男, 安徽天长人, 合肥工业大学教授.
1 子模型
1. 1 子模型分析技术 子模型分析技术又称为切割边界位移法或特定
边界位移法[ 1, 2] 。切割的边界 就是子模型从 整个较 粗糙的原模型中分割开的边界, 整体模型切割边界的 计算位移值即为子模型的位移边界条件。子模型分 析技术是基于圣维南原理的, 即实际分布载荷如果被 等效载荷代替以后, 应力和应变只会在载荷施加的位 置附近有改变。
高了对计算机的要求以及需要更多的处理时间。该文对 A N SY S 子模型分析技术进行了简要的介绍, 并应用子模型分析技术对一 外贴钢板加固 R C 梁的粘结应力进行了分析。
关键词: 子模型分析技术; 加固; 应力集中
ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中分析
计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf材料参数：E=205GPa, v = 0.3力载：4500N注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制建模教程在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。
注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。
1.1 进入ANSYS开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directoryworking directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。
2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Struc tural → OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)2.4定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK →THK 1.2 →OK2.5定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear →Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK2.6生成几何模型✓生成特征点（8个）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？✓直线（8条）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。
ansys读取 某点应力和应力集中系数的问题
ansys读取某点应力和应力集中系数的问题2009-10-13 10:20提问者：我浩然哦|浏览次数：3086次热应力计算结束后后处理我想查看模型某点的热应力，该怎么操作？还有应力集中部位有多个但我想查看其中某个位置的应力集中系数可以查看吗？怎么操作？我来帮他解答精彩回答2009-10-13 22:33GUI操作：在General Postproc——Query Results——Subgrid Solu，选择你想显示的节点。
命令流：1. 最简单的办法是使用NSORT，打印出结果，可以通过控制使其输出到文件2. 使用apdl能复杂一点，下面是以前经常用的一段命令流，参考着修改一下吧*CREATE,GET_node_inf,mac,*GET,Nnod,NODE,0,COUNT !获取所选择的节点总数*DIM,S_Xyz,ARRAY,NNOD,5 !定义1个数组存放数据*GET,Nd,NODE,0,NUM,MIN !获取最小的节点编号*DO,I,1,Nnod,1S_Xyz(I,1)=Nd !将节点列表放数组第1列S_Xyz(I,2)=NX(Nd) !节点的X坐标放数组第2列S_Xyz(I,3)=NY(Nd) !节点的Y坐标放数组第3列S_Xyz(I,4)=NZ(Nd) !节点的Z坐标放数组第4列!*GET,S_Xyz(I,5),NODE,ND,S,EQV !节点的von mises值放数组第5列*GET,S_Xyz(I,5),NODE,ND,U,SUM !节点的总变形值值放数组第5列Nd=NDNEXT(Nd) !读出下一个节点编号*ENDDO*END*CREATE,OUT_node_inf,mac,*CFOPEN,node_info,txt,,*VWRITE,S_Xyz(1,1),S_Xyz(1,2),S_Xyz(1,3),S_Xyz(1,4),S_Xyz(1,5)(F10.0,3F15.4,E15.5)*CFCLOS*ENDGET_node_infOUT_node_inf/delete,GET_node_inf,mac/delete,OUT_node_inf,mac另附1.先对节点的值进行SORT，在提取最大的值即可。
ANSYS子模型分析技术在处理应力集中时的应用
ANSYS子模型分析技术在处理应力集中时的应用ANSYS子模型分析技术是ANSYS有限元分析软件中一种常用的技术手段，主要用于处理应力集中问题。
应力集中是指在结构中其中一局部区域的应力值明显高于周围区域的现象。
它可能导致结构的破坏，因此在工程设计中需要对应力集中进行处理。
1.主模型建模：首先需要建立主模型，即完整的结构模型。
根据实际应用需要，可以使用ANSYS中的建模工具进行建模，并设定相应的边界条件和载荷。
2.子模型提取：根据结构中的应力集中情况，选择合适的区域进行子模型的提取。
这一步需要结合实际工程问题进行判断和选择。
3.几何切割：将子模型从主模型中分离出来，并进行几何切割。
切割可以使用ANSYS中的几何处理工具进行，确保子模型与主模型的几何形状和尺寸一致。
4.网格划分：在子模型中进行网格划分。
网格划分需要根据结构的复杂程度和需求进行选择，一般情况下采用细化网格划分以提高精度。
5.材料属性设定：为子模型设定材料属性，包括材料的弹性模量和泊松比等。
根据具体工程需求和材料特性进行选择。
6.边界条件设定：为子模型设定边界条件和载荷。
这些边界条件和载荷需要与主模型保持一致，确保得到准确的分析结果。
7.子模型分析：在ANSYS中进行子模型的分析计算。
可以选择不同的求解器和分析方法，如静力分析或动力分析，以获得所需的结果。
8.结果评估：分析完成后，对子模型的应力和变形结果进行评估。
可以通过查看和分析ANSYS提供的结果图表、曲线和变形等数据，以及与主模型进行对比，判断子模型的准确性和有效性。
9.修正措施：根据子模型分析的结果，进行相应的修正措施。
这可以包括结构的几何形状、材料选择、增加强度和刚度，或者改变工艺等方面。
1.精度高：ANSYS子模型分析技术能够更加准确地评估应力集中的情况，提供更精确的结果。
2.效率高：与对整个结构进行全局分析相比，子模型分析技术可以大幅提高计算速度和效率。
3.宽泛应用：ANSYS子模型分析技术适用于各种工程领域，包括航空航天、汽车、建筑等，可应用于不同的应力集中问题。
ansys板中圆孔的应力集中
!板中圆孔的应力集中/batch/triad,off/filname,plate,1/title,The Analysis of plate stress with small circle /replot!利用对称性，只建立1/4模型；/prep7rectng,0,10,0,10cyl4,0,0,5asba,1,2saveet,1,plane82mp,ex,1,2e11mp,prxy,1,0.3save!拾取角点，划分映射网格esize,0.5,0amap,3,5,2,4,6savefinish!施加边界分布载荷和位移约束，求解/soludl,9,,uydl,10,,uxsfl,2,pres,-1000sfl,3,pres,-1000solvesavefini/post1pldisp,1prnsol,s,comp!显示模式扩展/expand,4,polar,half,,90plnsol,s,eqv,0,1/device,vector,1fini实例评析1．利用模型的对称性，只建立1/4模型，在对称面上施加约束；在后处理中对模型进行扩展，扩展的命令方式为：/expand,4,polar,half,,90，表示复制4块，以极坐标形式，half 表示先做对称变换，再复制，DY方向每隔90度复制一个；GUI：utility>menu>plotctrl>style>symmetry expansion>详细参见/expand命令说明；2．圆孔附近映射网格的划分，在拾取角点或者连接线时，注意一定是把圆孔对面的两个或多个边合为一个，而把与圆孔相接的两个边各自作为一条线保留；从本例和《ANSYS 工程分析软件应用实例》——周期对称结构的静力分析实例的网格划分中就可以看出来3．分布载荷的施加，本例在线上施加均布载荷，命令为：sfl,2,pres,-1000此命令表示在线上施加面载荷，具体到本命令流意义为在线2上施加压力pres，均布为-1000，面力的方向指向面内，此处为负，则方向反向，指向面外；另外可参看sfgrad命令关于梯度，梯度方向，梯度原点梯度参考坐标系的概念；在柱坐标系和球坐标系中奇异点的概念；对称性模型约束面外平动自由度和转动自由度，只允许在其面内自由平动和自由转动，反对称约束刚好相反，约束面内的转动自由度和平动自由度，允许在其面外自由转动和平动，建模过程中只建立部分模型，在对称面或反对称面上施加约束，在后处理器中对结果进行对称扩展；对于有多个侧面的单元，还必须指定载荷施加的侧面编号LKEY，缺省时为侧面1；对于梁单元上压力载荷的施加，要指定IOFFT和JOFFT；4．本例属于平面应力问题，选取了plane82单元，此单元是为8节点二次单元，对应的4节点一次单元为plane42，plane82单元具有谐变形能力，更加适合与曲线附近的网格划分，而plane42单元则没有此能力；所以在本例中选取了plane82单元，具有一下选项：KEYOPT(3)0 --Plane stress1 --Axisymmetric2 --Plane strain (Z strain = 0.0)3 --Plane stress with thickness (TK) real constant input。
ANSYS APDL线性静力学分析
ANSYS APDL线性静力学分析-薄板圆孔构件承载分析1.问题描述
薄板承载示意图
中心带有圆孔的薄板，厚0.01m，长1m，宽0.6m，圆孔直径0.2m，在其两端承受均布载荷0.5Mpa，求薄板内部应力场分布。
E=69Gpa，μ=0.3.
2.分析步骤
（1）建立文件名、标题
Material→exit （4）创建几何模型
先画1/4矩形
生成如下矩形
再画1/4圆
生成1/4圆
然后，矩形减1/4圆
相减后的结果：
手动划分网格大小0.02
接着，编号控制
（5）划分网格
结果如下
结果如图
另存为exam2-1.db。
（6）加载求解
先指定分析类型为静态分析
再对边界施加Y方向约束
生成结果如下：
再对边界施加X方向约束
生成的结果如下：
全选，保存
求解当前
另存为
（7）查看求解结果
显示合位移等值线图：
显示等效应力场等值线图
退出→不保存。
ANSYS计算应力强度因子APDL案例
ANSYS计算应力强度因子APDL案例ANSYS（工程仿真软件）是一种广泛应用于工程设计和分析的计算机辅助工程（CAE）软件，它可以进行各种结构、流体、热传导和电磁场分析。
APDL（ANSYS Parametric Design Language）是ANSYS软件中的一种编程语言，可以通过编写脚本进行自动化分析和结果处理。
应力强度因子（Stress Intensity Factor，简称SIF）是一种用于描述裂纹尖端应力场的物理参数，它可以用来评估裂纹的扩展和破坏。
在实际工程中，计算应力强度因子是非常重要的，因为它可以指导材料的设计和结构的安全性评估。
下面我们将通过一个APDL案例来演示如何使用ANSYS计算应力强度因子。
案例背景：假设我们有一个受压的板材，并在板材中心位置切入一个V形裂纹，我们希望计算这个裂纹的应力强度因子。
案例步骤：1.创建几何体：使用ANSYS的几何建模工具创建一个矩形板材，然后在板材的中心位置切入一个V形裂纹。
可以使用ANSYS的前处理模块进行创建。
2.定义材料和加载：在ANSYS的主界面中，选择适当的材料模型并定义材料属性。
然后定义加载条件，例如施加恒定的压力载荷。
3.网格划分：使用网格划分功能对几何体进行离散化，生成有限元网格。
合适的网格划分是获得准确结果的关键。
可以使用ANSYS的网格生成工具进行自动划分，也可以手动划分。
4.建立约束和加载：定义边界条件和加载条件，例如将边界上的节点固定或施加位移约束。
5.装配和求解：完成模型的装配，并通过ANSYS的求解器求解应力场分布。
6.结果处理：使用后处理工具，提取裂纹尖端的应力数据。
然后使用特定方法（例如虚位移法或双奇异边界元法）计算应力强度因子。
7.计算应力强度因子：使用ANSYS的计算工具，输入裂纹尖端应力数据和几何参数，计算应力强度因子。
8.结果分析：根据计算得到的应力强度因子，评估裂纹的扩展和破坏情况。
可以根据需要进行优化设计或结构变更。
ansys读取 某点应力和应力集中系数的问题
ansys读取某点应力和应力集中系数的问题2009-10-13 10:20提问者：我浩然哦|浏览次数：3086次热应力计算结束后后处理我想查看模型某点的热应力，该怎么操作？还有应力集中部位有多个但我想查看其中某个位置的应力集中系数可以查看吗？怎么操作？我来帮他解答精彩回答2009-10-13 22:33GUI操作：在General Postproc——Query Results——Subgrid Solu，选择你想显示的节点。
命令流：1. 最简单的办法是使用NSORT，打印出结果，可以通过控制使其输出到文件2. 使用apdl能复杂一点，下面是以前经常用的一段命令流，参考着修改一下吧*CREATE,GET_node_inf,mac,*GET,Nnod,NODE,0,COUNT !获取所选择的节点总数*DIM,S_Xyz,ARRAY,NNOD,5 !定义1个数组存放数据*GET,Nd,NODE,0,NUM,MIN !获取最小的节点编号*DO,I,1,Nnod,1S_Xyz(I,1)=Nd !将节点列表放数组第1列S_Xyz(I,2)=NX(Nd) !节点的X坐标放数组第2列S_Xyz(I,3)=NY(Nd) !节点的Y坐标放数组第3列S_Xyz(I,4)=NZ(Nd) !节点的Z坐标放数组第4列!*GET,S_Xyz(I,5),NODE,ND,S,EQV !节点的von mises值放数组第5列*GET,S_Xyz(I,5),NODE,ND,U,SUM !节点的总变形值值放数组第5列Nd=NDNEXT(Nd) !读出下一个节点编号*ENDDO*END*CREATE,OUT_node_inf,mac,*CFOPEN,node_info,txt,,*VWRITE,S_Xyz(1,1),S_Xyz(1,2),S_Xyz(1,3),S_Xyz(1,4),S_Xyz(1,5)(F10.0,3F15.4,E15.5)*CFCLOS*ENDGET_node_infOUT_node_inf/delete,GET_node_inf,mac/delete,OUT_node_inf,mac另附1.先对节点的值进行SORT，在提取最大的值即可。
ANSYS基础教程——应力分析
ANSYS基础教程——应力分析关键字：ANSYS应力分析ANSYS教程信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享应力分析是用来描述包括应力和应变在内的结果量分析的通用术语，也就是结构分析，应力分析包括如下几个类型:静态分析瞬态动力分析、模态分析谱分析、谐响应分析显示动力学，本文主要是以线性静态分析为例来描述分析，主要内容有：分析步骤、几何建模、网格划分。
应力分析概述·应力分析是用来描述包括应力和应变在内的结果量分析的通用术语，也就是结构分析。
ANSYS 的应力分析包括如下几个类型:●静态分析●瞬态动力分析●模态分析●谱分析●谐响应分析●显示动力学本文以一个线性静态分析为例来描述分析步骤,只要掌握了这个分析步骤，很快就会作其他分析。
A. 分析步骤每个分析包含三个主要步骤:·前处理–创建或输入几何模型–对几何模型划分网格·求解–施加载荷–求解·后处理–结果评价–检查结果的正确性·注意！ANSYS 的主菜单也是按照前处理、求解、后处理来组织的；·前处理器(在ANSYS中称为PREP7)提供了对程序的主要输入；·前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和材料属性等的定义。
也可以使用前处理器PREP7 施加载荷。
·通常先定义分析对象的几何模型。
·典型方法是用实体模型模拟几何模型。
–以CAD-类型的数学描述定义结构的几何模型。
–可能是实体或表面，这取决于分析对象的模型。
B. 几何模型·典型的实体模型是由体、面、线和关键点组成的。
–体由面围成，用来描述实体物体。
–面由线围成，用来描述物体的表面或者块、壳等。
–线由关键点组成，用来描述物体的边。
–关键点是三维空间的位置，用来描述物体的顶点。
·在实体模型间有一个内在层次关系，关键点是实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由面生成。
·这个层次的顺序与模型怎样建立无关。
ANSYS椭圆孔口应力集中模拟
ANSYS椭圆孔口应力集中模拟
徐芝纶《弹性力学》第五章关于无限大平板上椭圆孔口的应力集中问题进行了应力解的解析解答，见图1及图2。
图1 椭圆孔口形状参数及受载情况
图2 椭圆孔口环向应力解析解
采用ANSYS软件提供的plane182单元，利用对称性，对椭圆孔口应力集中
⁄=2， =10MPa，此时，利用图2，可得最大问题进行了模拟，令α=0°，a
环向应力为 =20MPa，最小环向应力为 =−10MPa。
根据圣维南原理，模拟范围扩展至5倍以上，有限元网格及环向应力云图分别见图3及图4，由图可知，最大环向应力为20.8MPa，最小环向应力为-11.0MPa，与解析解吻合较好，说明ANSYS模拟椭圆孔口应力集中问题的有效性及《弹性力学》椭圆孔口应力解析解的有效性。
图3椭圆孔口（1/4）有限元网格模型图4 椭圆孔口（1/4）环向应力分布。
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计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf
材料参数：E=205GPa, v = 0.3
力载：4500N
注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制
建模教程
在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。
注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。
1.1 进入ANSYS
开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf
如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directory
working directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）
至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。
2.2设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences →select Struc tural → OK
2.3选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)
2.4定义实常数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK →THK 1.2 →OK
2.5定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear →Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK
2.6生成几何模型
✓生成特征点（8个）
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）
Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？
✓直线（8条）
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。
Tips：如何显示线的编号？？
✓生成圆导角（2条）
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Line Fillet→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择直线2、3 →Apply→跳出对话框，在RAD输入3→OK生成第1个圆导角。
按照相同的操作在直线5、6之间生成第2个圆导角。
✓生成薄壁钢板的面
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines →选择所有的线（包括直线和圆导角，不能遗漏，否则生不成面）→OK
2.7 网格划分
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Element Attributes) Global set →跳出Meshing Attributes对话框，检查整体单元的相关信息，不改动该表，即只看不动→(Size Controls) Global:Set →跳出Global Element Sizes对话框，在SIZE输入: 2 →OK→(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)
此处只看不改（目的为了解单元相关的单元类型、材料、实常数等信息）
Tips：
（1）设置单元尺寸时可否选Areas（即在Size Controls里选Areas），如何可以，该如何做相应操作以获得想要的单元及网格？
（2）可否生成三角形网格？该如何操作？
（3）Mesh中的Shape、Free、Mapped的功能如何？试通过具体操作加以验证。
本教程采用四边形网格，但学生在完成大作业进行网格测试时，可选用三角形网格。
2.8 模型施加约束
✓给左端施加固定约束（约束住全部自由度）
ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On lines→pick the lines （选取左边端部线）→OK →跳出对话框，选择All DOF，在Value中输入0→OK。
✓给右端施加x方向的分布载荷（按照圣维南定理，将左边的集中力转换为等效的均布力系，即应力F/A=4500N/(15*1.2mm2)=250MPa）
ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure→ On lines→pick the lines （选取右边端部线）→OK →跳出对话框，保持Constant value不变，在V ALUE中输入-250→OK。
Tips：可不可以直接对右端加点力？如果可以加在右端某一节点处，模拟结果与分布载荷的情况相比如何？
2.9分析计算
ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
2.10结果显示
ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… → select Def + Undeformed →OK (back to Plot Results window)→Contour Plot →Nodal Solu… →select: Stres s ,von Mises Stress→OK
可见：在导角处出现最大应力（最大值为363.653MPa），因此在构件中一旦出现尖、圆角确确会在导角出出现不同程度的应力集中现象，在设计零件时应尽力避免或减缓应力集中现象，此教程中的应力集中因子Kt根据提供的公式计算得到为：363.653MPa/250MPa=1.4546
因以该例为基础，通过网格收敛测试得到可靠的应力集中因子Kt。
例如：当细化一倍后，网格和载荷为：
模拟结果为：
此时，最大应力为420.507MPa，相应的应力集中因子为1.682。
此时，最大应力为452.576MPa，相应的应力集中因子为1.810。
网格收敛准则：
当各种细网格的解之间非常接近且相互之间的相对误差≤5％以内时，即可认为收敛。