板中孔应力集合ANSYS有限元分析
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有限元分析报告02
姓名： 班级：10 机制二班 学号：1038
1、概述
图示为一个 130mm×200mm×15mm 的钢制平板，钢板上沿板的中 心线钻出三个孔（半径 12mm），钢板底部已施加约束，钢板顶 边受 300N/mm 均布拉力。忽略重力影响。材料属性：杨氏模量： 190GPa；泊松比：0.3 求：钢板的应力分布情况及变形情况（提 示可参看课本第三章实例，可采用 Plane82 单元模拟；也可三维 建模采用 Solid45 实体单元模拟，注意单位制！ ）
0.113e9 N。 最大应力在图中红色区域，最大应力为 最大应力在图中红色区域，最大应力为0.113e9 0.113e9N
单元类型。再修改单元类型选项（options）
� Main Menu>Preprocessor>Material Models 定义材料属性
� Main Menu>Preprocessor>Real Constants 定义的截面的厚度。
� Main Menu>Preprocessor>Mesh>MeshTool 直接用 meshtool 对模型进行自由 网格划分
0. 255 e8m 最大变形在图中红色区域，最大变形为 最大变形在图中红色区域，最大变形为0. 0.255 255ee-8 � 应力云图
Main Menu>General Posproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu 弹出对话框选择Stess>von Mises stress获取下图
� 将模型底边自由度完全约束；
Байду номын сангаас
� 顶部边加载 F = -300000 N/M
ansys有限元分析实用教程2篇
ansys有限元分析实用教程2篇第一篇：ansys有限元分析实用教程（上）有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法，可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。
在ansys软件平台下，有限元分析功能十分强大，能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。
本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。
一、建立模型在进行有限元分析前，首先需要建立准确的模型。
在ansys中，可以通过多种方式进行几何建模，包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。
为了确保模型的准确性，需要注意以下几个方面：1.确定模型的几何形状，包括尺寸、几何特征等。
2.选择适当的单元类型，不同形状的单元适用于不同的工程问题。
3.注意建模过程中的单位一致性，确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。
4.检查模型建立后的性质，包括质量、连接性和几何适应性等。
二、设置材料参数和加载条件建立模型后，需要设置材料的弹性参数和加载条件。
在ansys中，可以设置各种材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等。
此外，还需要设置加载条件，包括加速度、力、位移等。
在设置过程中，需要注意以下几个方面：1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。
2.确保材料参数和加载条件设置正确。
3.考虑到不同工况下的加载条件，进行多组加载条件的设置。
三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤，它将模型分割成许多小单元进行计算。
在ansys中，可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。
在进行网格划分时，需要注意以下几个方面：1.选择适当的单元类型和网格密度，确保模型计算结果的准确性。
2.考虑网格划分的效率和计算量，采用合理的网格划分策略。
3.对于复杂模型，可以采用自适应网格技术，提高计算效率和计算精度。
四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后，即可进行模型求解。
在ansys中，可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。
ansys有限元分析原理
ansys有限元分析原理
ANSYS有限元分析原理是一种数值分析方法，广泛应用于工
程领域。
其核心思想是将复杂的物体或结构划分为许多小的几何单元，称为有限元。
每个有限元由节点和单元组成，其中节点为有限元的角点或自由度，而单元则定义了节点之间的连接关系。
在有限元分析中，首先需要建立物体或结构的有限元模型。
这涉及到将物体或结构的几何形状进行离散化，并定义节点和单元。
通常情况下，物体或结构的复杂性越高，所需要的有限元模型就越精细，节点和单元数量也就越多。
接下来，需要定义物体或结构的边界条件和加载条件。
边界条件包括约束条件和固定边界条件，用于限制节点的位移和旋转。
加载条件包括力、热源、压力等外部作用力，用于模拟实际工程中的加载情况。
有限元分析通过求解有限元模型的全局刚度矩阵和加载向量来计算系统的响应。
根据有限元模型的节点和单元之间的连接关系，全局刚度矩阵可以通过将每个单元的刚度矩阵组合而成。
加载向量则是由加载条件决定的。
最后，通过求解线性方程组，即全局刚度矩阵乘以位移向量等于加载向量的形式，可以得到有限元分析的结果。
位移向量记录了每个节点在加载后的位移情况，从而可以计算各个节点的应力、应变等响应参数。
总之，ANSYS有限元分析原理是将复杂的物体或结构划分为小的几何单元，通过离散化、边界条件和加载条件的定义，以及全局刚度矩阵和加载向量的计算，求解线性方程组，最终得到系统的响应结果。
这个方法在解决工程问题中具有广泛的应用。
ANSYS分析平面带孔平板报告
ANSYS分析平面带孔平板报告本报告主要针对一个平面带孔平板进行分析。
首先，我们将介绍分析目的和模型的几何参数。
然后，我们将讨论所选的材料特性和应用于模型的加载条件。
接下来，我们将详细描述ANSYS软件的使用方法和分析结果。
最后，我们将通过讨论结果和得出的结论总结整个分析过程。
1.分析目的和模型几何参数本次分析的目的是研究平面带孔平板的应力分布和变形情况。
为了进行分析，我们选择了一个矩形平板作为模型，并在中间位置加入一个圆形孔洞。
模型的几何参数如下：- 平板长度：L = 100 mm- 平板宽度：W = 50 mm- 孔洞直径：D = 10 mm2.材料特性和加载条件本次分析中，我们选择了一个均匀材料模型来代表平板的材料特性。
该材料的弹性模量E和泊松比ν分别设置为100GPa和0.3、我们将加载模型的边界条件设置为在平板的一侧施加一个垂直向下的恒定压力。
3.ANSYS软件的使用方法和分析结果我们使用ANSYS软件进行了分析。
首先，我们创建了平板的几何模型，并在模型中添加了孔洞。
然后，我们定义了材料特性和加载条件，并生成了有限元网格。
接下来，我们使用ANSYS的力学分析功能进行了平板的弹性力学分析。
我们计算了平板的应力分布和变形情况。
结果显示，在施加压力后，平板会发生弯曲，并且应力集中在孔洞周围。
边缘的应力较小，呈现均匀分布。
另外，我们还计算了平板的挠度，并绘制了挠度云图。
结果显示，孔洞周围的挠度较大，而边缘附近的挠度较小。
这是由于孔洞周围的应力集中导致的。
4.结果和讨论通过对分析结果的讨论，我们得出以下结论：-孔洞会导致平板发生应力集中，并增加了平板的应力水平。
-孔洞周围的挠度较大，而边缘附近的挠度较小。
-平板的应力分布和变形情况与材料特性、加载条件以及孔洞的大小和形状有关。
5.总结本报告详细描述了对平面带孔平板的应力分析。
通过使用ANSYS软件，我们能够计算平板的应力分布和变形情况，从而对平板的性能和行为进行评估。
带孔平板的应力分布及应力集中系数的计算
带孔平板的应力分布及应力集中系数的计算一、问题重述计算带孔平板的应力分布及应力集中系数。
二、模型的建立与计算在ANSYS中建立模型，材料的设置属性如下分析类型为结构（structural），材料为线弹性（Linear Elastic），各向同性（Isotropic）。
弹性模量、泊松比的设定均按照题目要求设定，以N、cm为标准单位，实常数设置中设板厚为1。
采用solid 4 node 42板单元，Element Behavior设置为Plane strs w/thk。
建立模型时先建立完整模型，分别用单元尺度为5cm左右的粗网格和单元尺度为2cm左右的细网格计算。
然后取四分之一模型计算比较精度，为了使粗细网格单元数与完整模型接近，四分之一模型分别用单元尺度为2.5cm左右的粗网格和单元尺度为1cm左右的细网格计算。
(1) 完整模型的计算①粗网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为5cm）约束施加时在模型左侧边界所有节点上只施加x方向的约束，即令UX=0，在左下角节点上施加x、y两个方向的约束，即UX =0、UY=0。
荷载施加在右侧边界上，大小为100。
对模型进行分析求解得到：节点应力云图（最大值222.112）单元应力云图（最大值256.408）可看出在孔周围有应力集中现象，其余地方应力分布较为均匀，孔上部出现最大应力。
②细网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为2cm）约束及荷载的施加方法如前，对模型进行分析求解得到：节点应力云图（最大值272.484）单元应力云图（最大值285.695）(2) 取1/4模型的计算①粗网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为2.5cm）=0，在下约束施加时在模型左侧边界所有节点上只施加x方向的约束，即UX侧边界所有节点上只施加y方向的约束，即U=0。
荷载施加在右侧边界上，大小Y为100。
对模型进行分析求解得到：节点应力云图（最大值251.333）单元应力云图（最大值268.888）②细网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为1cm）约束及荷载的施加方法如前，对模型进行分析求解得到：节点应力云图（最大值290.478）单元应力云图（最大值297.137）(3) 计算结果比较下面按照弹性力学理论求解带孔平板的应力集中系数。
点支承中空玻璃板孔边应力的有限元分析
点支承中空玻璃板孔边应力的有限元分析1 前言点支承玻璃幕墙是用金属连接件和紧固件将玻璃与支承结构连接成整体的建筑结构形式,玻璃板往往需要点支承处开孔以安装连接件。
中空玻璃是在两层钢化玻璃之间的封闭空间内充入惰性气体[1][2],在国家大剧院等项目中得到了广泛使用。
国内外试验资料表明,开孔玻璃面板的最大应力往往在钻孔处。
同时孔边缘在切割过程中形成的大量微裂纹,使该处强度有所降低。
故开孔周边是点支式玻璃幕墙的薄弱处[3,4,5]。
现行规范、规程尚未对玻璃孔边应力的计算做出严格、定量的规定,国内外对于点支承单层玻璃板孔边应力的研究较多,而关于中空玻璃孔边应力的研究还不多见[5,6]。
本文使用有限元方法,对四点支承中空玻璃的孔边应力进行计算,分析了孔心边距、玻璃板、中空层厚度等因素对于孔边最大应力的影响,提出了必要的设计建议。
2 孔边应力的有限元分析方法2.1 点支承中空玻璃基本承载特点流体静止时,起作用的只是垂直于各接触面的力,中空玻璃板中空层中的气体不具有抗弯刚度,也不能阻止内、外片在面内的相对滑移。
设中空玻璃承受的总荷载集度为ps;外、内片分别承担荷载为p0和pi。
中空层中气体的作用,即为在垂直于玻璃板的方向上,将pi从中空层的上表面传递至内片的上表面,同时中空层内压产生增量:pg=pi。
故考虑中空玻璃受弯承载性能,只需考虑中空层在垂直于玻璃板方向上的作用[2,7]。
2.2 点支承中空玻璃有限元计算方法本文使用综合有限元程序ANSYS建立模型。
为了能够模拟点支承中空玻璃支承孔边缘的构造,外、内片玻璃采用Solid单元建模,并在板面大范围内通过Sweep方式生成规则分布的单元(图1)。
使用ANSYS提供的Combin单元模拟气体层行为。
Combin(弹簧-阻尼组合单元)具备二个节点,可以计算轴向的压缩及阻尼行为。
本文根据清华大学及同济大学完成的点支承中空玻璃试验建立模型[2,8],几何参数如表1。
根据对称性建立1/4模型,使用Solid单元模拟玻璃板,在外、内板之间除点支承外,均匀的设置n个Combi单元模拟气体层的压缩性能(图1)。
ANSYS上机算例孔板应力集中问题
添加单元 类型
图4-9 单元类型库对话框
图4-8 单元类型对话框
由于12.0版本后对单元类型进行了合并，之前的很多 单元类型在12.0以后在添加页面不见了，但是可以用 命令流的形式调用。格式如下：
ET,1,82
在Element Types对话框中，如图4-10所示，单击Options，弹出如 图4-11所示对话框，设置K3选项栏为Plane strs w/thk，设置K5选 项栏为Nodal stress，设置K6选项栏为No extra output。表示单元 是应用于平面应力问题，且单元是有厚度的。
如图4-20所示对话框，在SIZE选项栏中填寸对话框
越小划分 的越细
运行Mesh>Mesh Tool， 弹出如图4-21所示对话框， 在Shape选项栏后面，选择 Tri和Free，单击Mesh.划分 网格，网格划分如图4-22 所示。
长方形上边
图4-24 拾取要施加载荷的边
（8）求解 运行Solution>Solve>Current LS，弹出如图4-26所示对话框。单 击OK按钮，开始计算，计算结束会弹出计算完毕对话框，单击Cl ose关闭对话框，计算完毕。
图4-25 施加载荷对话框
图4-26 求解当前步载荷对话框
（9）后处理 运行 General Postproc>Plot Results>Contour Plot> Nodal Solu，弹出如图4-27所示对话框，运行DOF Solution>Displacement vector sum和Stress>von Mises stress，分别显示长方形面板的位移云图和应力云图。 结果显示如图4-28和图4-29所示。
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。
第2章ANSYS有限元分析典型步骤
第2章ANSYS有限元分析典型步骤ANSYS有限元分析通常包括以下典型步骤：1. 建立几何模型：首先，需要根据实际情况建立一个准确的物体几何模型。
可以使用ANSYS的建模工具，如DesignModeler或SpaceClaim 等，或者根据实际测量数据导入几何模型。
2.定义材料属性：对于每个组件或部件，需要定义其材料属性。
这包括材料的弹性模量、泊松比、密度等。
可以根据实际材料性能值，或通过实验测量获得的数据进行定义。
3. 网格划分：在进行有限元分析之前，需要将几何模型划分为离散的小单元，也就是网格。
网格的划分可以使用ANSYS的网格划分工具，如Meshing或Tetrahedron等。
网格的质量对分析结果影响很大，因此需要注意网格的尺寸和形状。
4.边界条件的定义：在有限元分析中，需要定义加载条件和边界条件。
加载条件包括模型所受到的力或压力，边界条件包括模型的约束条件。
根据实际情况，可以在加载面上应用力或压力，并在其他面上施加约束条件，如固定、自由、对称等。
5.约束和加载条件的应用：在ANSYS中，可以通过指定加载和约束条件来模拟实际问题的工作条件。
可以使用ANSYS的加载和约束工具来定义这些条件，并将其应用于相应的面或区域。
6.求解计算：在有限元分析中，需要对模型进行数值求解以获得结果。
ANSYS提供了强大的求解器，可以对各种非线性和线性问题进行求解。
可以选择适当的求解方法和参数，并启动求解计算。
7.结果分析：一旦求解过程完成，可以对分析结果进行分析和解释。
ANSYS提供了丰富的后处理工具，可以显示网格变形、应力和应变分布、位移和振动模式等相关结果。
根据需要，可以导出结果并使用其他软件进一步分析。
8.结果验证和优化：根据结果分析，可以对模型和分析设置进行验证和优化。
结果验证通常是与实验数据进行比较，以确定模型的准确性。
优化可以是调整材料属性、几何形状或边界条件等，以提高模型性能。
9.报告和展示：最后，需要编写分析报告，并通过图形和表格等方式展示分析结果。
ansys有限元分析实用教程
ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析实用教程有限元分析是一种工程数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构力学分析、热传导分析、流体力学分析等各个方面。
ANSYS作为一款常用的有限元分析软件，能够有效地对工程结构进行模拟和分析，得到结构的应力、位移、温度等相关信息。
本文将为大家提供一份有关ANSYS有限元分析的实用教程，希望能够帮助读者更加深入地理解和应用该软件。
一、软件介绍ANSYS是一款由美国ANSYS公司开发的通用有限元分析软件。
它能够对各种结构进行力学分析、热传导分析和流体力学分析，具有广泛的应用范围。
ANSYS软件提供了全面而强大的建模和分析工具，帮助用户模拟和分析工程结构的力学性能。
同时，软件还提供了可视化的结果展示，使用户能够直观地了解分析结果。
二、基本操作1. 创建几何模型在进行有限元分析之前，首先需要创建几何模型。
ANSYS提供了多种建模工具，包括绘制直线、圆弧、矩形等基本几何图形，以及从CAD软件导入模型。
根据实际需要，选择合适的建模工具，创建准确的几何模型。
2. 设定材料属性在进行分析之前，需要设定材料的力学性质。
ANSYS提供了各种常见材料的力学性质参数，例如弹性模量、泊松比、密度等。
根据实际情况，选择合适的材料属性，以便进行准确的分析。
3. 设定边界条件分析中，还需要设定结构的边界条件。
边界条件包括约束条件和加载条件两部分。
约束条件用于限制结构的自由度，加载条件用于模拟结构所受到的外界载荷。
根据具体情况，在ANSYS中设定合适的边界条件，以便准确模拟实际工况。
4. 网格划分在进行有限元分析之前，需要对几何模型进行网格划分。
网格划分是有限元分析的基础，它将结构离散为多个小单元，每个小单元称为一个单元。
ANSYS提供了多种网格划分算法，用户可以根据需求选择合适的划分方法。
划分完成后，还需要检查网格质量，确保每个单元的质量良好。
5. 进行分析完成以上步骤后，即可进行有限元分析。
ANSYS有限元分析-应力分析
2A. 应力分析
车床刀具
说明
施加不同的约束重新求解， 施加不同的约束重新求解，并与第一次 的结果进行比较。 的结果进行比较。
1) 2) 3) 4)
画位侈 列反力 画von Mises 应力 动态显示von Mises应力 动态显示 应力
January 20, 2001 Inventory #001442 W2-1
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7
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有限元分析在机械设计中的应用
ANSYS有限元分析在机械设计中的应用随着科技的发展，机械设计变得更加复杂和精细。
在机械设计中，有限元分析作为一种重要的工具，在设计过程中发挥了越来越重要的作用。
ANSYS有限元分析作为一种目前普遍使用的软件，它可以帮助工程师在机械设计中完成高效的计算和预测，大大提高了机械产品的质量和效率。
一、有限元分析的基本概念有限元分析是一种数值分析的方法，采用有限元法把连续的物体分割成有限多个小单元，然后进行离散计算。
它可以通过求解局部应力、应变、位移、温度等值，在有效的时间内预测出产品在工作环境中的力学性能。
有限元分析由于它的精度和可靠性，已经成为计算机辅助工程领域的基础研究和应用。
二、 ANSYS有限元分析的介绍ANSYS有限元分析是目前工程和科学中最流行的解决方案。
它不仅是计算精度高，而且可以快速进行模拟和预测。
ANSYS有限元分析包括多种不同类型的分析，如结构分析、震动分析、热分析和流体力学分析等。
在机械设计中，结构分析是最常见的应用，并且是本文的重点介绍。
三、 ANSYS在机械设计中的应用在机械设计中，有很多需要进行有限元分析的问题，如结构刚度、强度和疲劳、材料选择等。
ANSYS可以帮助工程师在设计的早期阶段准确且快速地评估设计方案，以便在整个生产和维护过程中更好地保持工程性能和可靠性。
尤其是在自动化设计阶段中，ANSYS可以用于快速设计和优化机械产品。
1. 结构刚度和强度分析在机械设计中，需要评估机构是否能够承受正常工作负载和预期的使用寿命。
在这种情况下，ANSYS可以通过结构刚度和强度分析来评估机构的强度和刚度。
机构的应力状态，如最大应力和应力集中部位的位置可以被计算出来。
通过这种类型的分析结果，工程师可以改进机构的结构设计以满足指定的要求。
2. 疲劳分析在机械设计中，疲劳问题是非常重要的问题之一。
在机构中，由于长时间使用在材料中会引起损伤。
如果机械设备经常使用，必须至少能够保证出现疲劳所引起的损伤在预期使用寿命范围之内。
ansys有限元分析报告
ANSYS有限元分析报告1. 引言有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是一种常用的工程分析方法，可以用于预测材料和结构在各种工况下的行为和性能。
本报告旨在通过使用ANSYS软件进行有限元分析，对某一具体的工程问题进行模拟和分析，并得出相应的结论和建议。
2. 问题描述本次有限元分析的问题是研究某结构在受载情况下的应力分布和变形情况。
具体而言，我们关注的结构是一个柱形零件，其材料为XXX，尺寸为XXX。
该结构在受到垂直向下的均布载荷时，会发生弯曲变形和应力集中现象。
我们的目标是通过有限元方法对该结构进行分析，预测其应力分布情况，并评估其承载能力。
3. 模型建立我们使用ANSYS软件来建立和分析该结构的有限元模型。
首先，我们将导入该零件的几何数据，然后通过ANSYS的建模工具创建相应的有限元模型。
在建立模型的过程中，我们需要注意几何尺寸、材料特性、约束条件和加载方式等参数的设定，以确保模型的准确性和可靠性。
4. 材料属性和加载条件在进行有限元分析之前，我们需要确定材料的特性和加载条件。
根据提供的信息，我们将采用XXX材料的力学特性进行模拟。
同时，我们假设该结构受到均布载荷的作用，其大小为XXX。
这些参数将在后续的分析中使用。
5. 模型网格划分在进行有限元分析之前，我们需要对模型进行网格划分。
网格的密度和质量将直接影响分析结果的准确性和计算效率。
在本次分析中，我们将采用适当的网格划分策略，以满足准确性和计算效率的要求。
6. 模型分析和结果通过ANSYS软件进行有限元分析后，我们得到了该结构在受载情况下的应力分布和变形情况。
根据分析结果，我们可以观察到应力集中区域和变形程度，并根据材料的特性进行评估。
同时，我们可以通过对加载条件的变化进行分析，预测该结构的承载能力和安全系数。
7. 结论和建议根据有限元分析的结果，我们得出以下结论和建议：•该结构在受均布载荷作用下发生应力集中现象，需要对其进行加强和优化设计。
带孔平板的应力集中分析
有限元方法Finite Element Method——基于ANSYS的有限元建模与分析姓名吴威学号20100142班级10级土木茅以升班2班西南交通大学2014年4月综合练习——带孔平板的应力分布及应力集中系数的计算一、问题重述计算带孔平板的应力分布及应力集中系数。
二、模型的建立与计算在ANSYS中建立模型，材料的设置属性如下分析类型为结构（structural），材料为线弹性（Linear Elastic），各向同性（Isotropic）。
弹性模量、泊松比的设定均按照题目要求设定，以N、cm为标准单位，实常数设置中设板厚为1。
采用solid 4 node 42板单元，Element Behavior设置为Plane strs w/thk。
建立模型时先建立完整模型，分别用单元尺度为5cm左右的粗网格和单元尺度为2cm左右的细网格计算。
然后取四分之一模型计算比较精度，为了使粗细网格单元数与完整模型接近，四分之一模型分别用单元尺度为2.5cm左右的粗网格和单元尺度为1cm左右的细网格计算。
(1) 完整模型的计算①粗网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为5cm）约束施加时在模型左侧边界所有节点上只施加x方向的约束，即令U X=0，在左下角节点上施加x、y两个方向的约束，即U X=0、U Y=0。
荷载施加在右侧边界上，大小为100。
对模型进行分析求解得到：节点应力云图（最大值222.112）单元应力云图（最大值256.408）可看出在孔周围有应力集中现象，其余地方应力分布较为均匀，孔上部出现最大应力。
②细网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为2cm）约束及荷载的施加方法如前，对模型进行分析求解得到：节点应力云图（最大值272.484）单元应力云图（最大值285.695）(2) 取1/4模型的计算①粗网格单元网格的划分及约束荷载的施加如图（单元尺度为2.5cm）约束施加时在模型左侧边界所有节点上只施加x方向的约束，即U X=0，在下侧边界所有节点上只施加y方向的约束，即U Y=0。
带孔无限大板的应力集中问题浅析
带孔无限大板的应力集中问题浅析摘要：通过有限元方法探讨单向受载带孔无限大板件孔边应力集中的问题：逐步增大模型垂直于载荷方向的尺寸模拟无限大板；在此基础上探讨孔边应力集中系数与孔的几何特征的关系，即变圆孔为椭圆，垂直于受载方向孔半轴不变，载荷方向孔半轴变化，孔边应力集中系数随曲率半径增大而减小；减小圆孔半径，最大应力集中系数随之减小，并减小到弹性力学理论值3以下。
上述结果说明连续介质力学理论有其自身的局限性，应力梯度在应力场变化很大的情况下对微元体平衡分析的影响不可忽视。
关键词：带孔板件应力集中系数几何特征应力梯度1、问题的提出带孔板件是工程中常用结构件，在航空工业中也广为应用。
带孔板件孔边存在小范围的高应力区。
根据板件宽度和孔径的相对比例，孔边最大应力水平可为板件远场（即远离孔边的区域）应力的几倍甚至十几倍；板件宽度和孔径之比越小，孔边最大应力越大。
这个现象被称为“应力集中”，通常定义孔边最大应力与板件远场应力之比为应力集中系数，以此来标示应力集中的程度。
由于孔边的高应力水平，带孔板件在承受较小载荷的情况下，孔边应力集中区域很可能已经产生塑性变形，带孔板件的破坏，包括静载下的破坏和疲劳破坏，通常是从带孔板件孔边应力集中区域萌生的。
因此，孔边的应力集中在很大程度上影响了构件的承载能力，进而损害了结构（件）的可靠性，是工程设计中需要重视的关键问题之一。
如图1所示，板件几何中心点为坐标原点，水平方向为坐标x方向，垂直方向为y方向。
孔心即为坐标原点。
根据弹性力学理论，带孔无限大板受y方向的均布应力，孔边的应力集中系数的基尔斯解答[1]为：由上式可见，孔边最大应力集中系数Kx,max = 3，特别应该强调指出的是，该应力集中系数不随孔径的变化而变化。
在弹性力学的理论框架内，这是学习弹性力学时应建立的基本概念。
但是，我们可以做这样的设想：对于无限大板，随着孔的缩小，孔边应力集中系数始终保持不变；当孔不断缩小，乃至于无限缩小，即孔径无限小，孔边应力集中系数还保持不变吗？很显然，当孔径无限小乃至等于零时，即没有孔的情况，板蜕变成完好的连续介质板，所谓的孔边应力集中现象也随之消失！是不是在孔缩小的过程中，孔边应力集中系数始终不变，无论孔径趋于多么小，而当孔径为零的时候，应力集中系数也突然变为零？毫无疑问，这样的物理过程——即孔不断缩小及孔边应力集中系数的相关变化的过程——并不符合逻辑。
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3.2.4 设置材料属性
执行 Main
Menu→Preprocessor→Material
Models→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→输入实常数（在 EX
框中输入 200000，在 PRXY 框中输入 0.3）→OK，如图 3-2 所示。
图 3-2
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
3.2 定义单元类型、实常数和材料属性 3.2.1 设置计算类型
执行 Main Menu→Preferences→select Structural→OK。 3.2.2 选择单元类型
执行 Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Dee 82→OK。
一、 自选题目
如图所示为承受双向拉伸的板件，其中心位置有一个小圆孔，其尺寸 （mm）如图所示。其中（弹性模量 E=2Gpa, 泊松比 v=0.3, 右端拉伸载荷 q=20N/mm, 平板的厚度 t=20mm）。
q
图 1-1 平面应力支架简化模型
二、 题目分析
此题为平面应力问题，板件中间圆孔应力集中较大，为了保证求解精度， 划分网格时，应该采用 8 节点四边形单元；使用 ansys 分析问题时，输入的 实常数单位要进行统一，此题统一单位为毫米单位，E=200000N/mm2。
Options→select K3→Plane strs w/thk→OK→Close，如图 3-1 所示。
3.2.3 定义实常数
图 3-1
执行 Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete→
Add→OK→输入板厚 20→OK→Close。
执行 Utility Menu-File→Change the working directory→E/STUDY/ ANSYS/dazuoye。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
三、 操作步骤
3.1 定义工作文件和工作标题 3.1.1 定义工作文件名
执行 Utility Menu-File→Change Jobname→20128195,单击 OK 按钮。 3.1.2 定义工作标题
执行 Utility Menu-File→Change Tile→hebingbing20128195，单击 OK 按钮。 3.1.3 更改当前工作目录