ansys上机练习实例

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ANSYS实例分析75道(含结果)

ANSYS实例分析75道(含结果)

ANSYS实例分析75道(含结果)【【ANSYS算例算例】】3.4.2(1)基于图形界面的桁架桥梁结构分析基于图形界面的桁架桥梁结构分析(stepbystep)下面以一个简单桁架桥梁为例,以展示有限元分析的全过程。

背景素材选自位于密执安的“OldNorthParkBridge“(1904-1988),见图3-22。

该桁架桥由型钢组成,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3-6。

桥长L=32m,桥高H=5.5m。

桥身由8段桁架组成,每段长4m。

该桥梁可以通行卡车,若这里仅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3-23。

图3-22位于密执安的“OldNorthParkBridge“(1904-1988)图3-23桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)表3-6桥梁结构中各种构件的几何性能参数构件惯性矩m4横截面积m2顶梁及侧梁桥身弦梁底梁解答解答以下为基于ANSYS 图形界面(GraphicUserInterface,GUI)的菜单操作流程。

(1)进入进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)(设定工作目录和工作文件)程序程序→→ANSYS→→ANSYSInteractive→→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):TrussBridge→→Run→→OK(2)设置计算类型设置计算类型:Preferences…→→Structural→→OK(3)定义单元类型定义单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→→ElementType→→Add/Edit/Delete.→→Add…→→Beam:2delastic3→→OK(返回到ElementTypes窗口)→→Close(4)定义实常数以确定梁单元的截面参数定义实常数以确定梁单元的截面参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→→RealConstants…→→Add/Edit /Delete→→Add…→→selectType1Beam3→→OK→→RealConsta ntsSetNo.:1,AREA:2.19E-3,,Izz:3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁)→→Apply→→RealConstantsSetNo.:2,AREA:1.185E-3,,Izz:1.87E-6(2号实常数用于弦杆)→→Apply→→RealConstantsSetNo.:3,AREA:3.031E-3,,Izz:8.47E-6(3号实常数用于底梁)→→OK(backtoRealConstantswindow)→Close(theRealConstant swindow)(5)定义材料参数定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→→MaterialProps→→MaterialMo dels→→Structural→→Linear→→Elastic→→Isotropic→→EX:2.1e11,PRXY:0.3(定义泊松比及弹性模量)→→OK→→Density(定义材料密度)→DENS:7800,→→OK→→Close(关闭材料定义窗口)(6)构造桁架桥模型构造桁架桥模型生成桥体几何模型ANSYSMainMenu:Preprocessor→→Modeling→→Create→→Keypoints→→InActive CS→→NPTKeypointnumber::1,,X,,Y,,ZLocationinactiveCS::0,,0→→Apply→→同样输入其余15个特征点坐标(最左端为起始点,坐标分别为(4,0),(8,0),(12,0),(16,0),(20,0),(24,0),(28,0),(32,0),(4,5.5),(8,5.5),(12 ,5.5),(16.5.5),(20,5.5),(24,5.5),(28,5.5))→Lines→Lines→→StraightLine→→依次分别连接特征点→→OK网格划分ANSYSMainMenu:Preprocessor→→Meshing→→MeshAttributes→→PickedLines→→选择桥顶梁及侧梁→→OK→→selectREAL:1,TYPE:1→→Apply→→选择桥体弦杆→→OK→→selectREAL:2,TYPE:1→→Apply→→选择桥底梁→→OK→→selectREAL:3,TYPE:1→→OK→→ANSYSMainMen u:Preprocessor→→Meshing→→MeshTool→→位于SizeControls 下的Lines::Set→→ElementSizeonPicked→→Pickall→→Apply→→NDIV::1→→OK→→Mesh→→Lines→→Pickall→→OK(划分网格)(7)模型加约束模型加约束ANSYSMainMenu:Solution→→DefineLoads→→Apply→→Struct ural→→Displacement→→OnNodes→→选取桥身左端节点→→OK→→selectLab2:AllDOF(施加全部约束)→→Apply→→选取桥身右端节点→→OK→→selectLab2:UY(施加Y方向约束)→→OK(8)施加载荷施加载荷ANSYSMainMenu:Solution→→DefineLoads→→Apply→→Struct ural→→Force/Moment→→OnKeypoints→→选取底梁上卡车两侧关键点(X坐标为12及20)→→OK→→selectLab:FY,,Value:-5000→→Apply→→选取底梁上卡车中部关键点(X坐标为16)→→OK→→selectLab:FY,,Value:-10000→→OK→→ANSYSUtilityMenu:→→Select→→Everything(9)计算分析计算分析ANSYSMainMenu:Solution→→Solve→→CurrentLS→→OK(10)结果显示结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→→PlotResults→→Deedshape→→Defshapeonly →→OK(返回到PlotResults)→→ContourPlot→→NodalSolu→→DOFSolution,Y-Componentof Displacement→→OK(显示Y方向位移UY)(见图3-24(a))定义线性单元I节点的轴力ANSYSMainMenu→GeneralPostproc→→ElementTable→→Define Table→→Add→→Lab:[bar_I],Bysequencenum:[SMISC,1]→→OK →→Close定义线性单元J节点的轴力ANSYSMainMenu→→GeneralPostproc→→ElementTable→→Def ineTable→→Add→→Lab:[bar_J],Bysequencenum:[SMISC,1]→→OK→→Close画出线性单元的受力图(见图3-24(b))ANSYSMainMenu→→GeneralPostproc→→PlotResults→→ContourPlot→→LineElemRes→→LabI:[bar_I],LabJ:[bar_J],Fact :[1]→→OK(11)退出系统退出系统ANSYSUtilityMenu:File→→Exit→→SaveEverything→→OK(a)桥梁中部最大挠度值为0.003374m(b)桥梁中部轴力最大值为25380N图3.24桁架桥挠度UY以及单元轴力计算结果【【ANSYS算例算例】】3.4.2(2)基于命令流方式的桁架桥梁结构分析基于命令流方式的桁架桥梁结构分析!%%%%%[ANSYS 算例]3.4.2(2)%%%%%begin%%%%%%!------注:命令流中的符号$,可将多行命令流写成一行------/prep7!进入前处理/PLOPTS,DATE,0!设置不显示日期和时间!=====设置单元和材料ET,1,BEAM3!定义单元类型R,1,2.19E-3,3.83e-6,,,,,!定义1号实常数用于顶梁侧梁R,2,1.185E-3,1.87e-6,0,0,0,0,!定义2号实常数用于弦杆R,3,3.031E-3,8.47E-6,0,0,0,0,!定义3号实常数用于底梁MP,EX,1,2.1E11!定义材料弹性模量MP,PRXY,1,0.30!定义材料泊松比MP,DENS,1,,7800!定义材料密度!-----定义几何关键点K,1,0,0,,$K,2,4,0,,$K,3,8,0,,$K,4,12,0,,$K,5,16,0,,$K,6,20,0,,$K,7,2 4,0,,$K,8,28,0,,$K,9,32,0,,$K,10,4,5.5,,$K,11,8,5.5,,$K,12,12,5.5,,$K,13,16,5.5,,$K,14,20,5.5,,$K,15,24,5.5,,$K,16,28,5.5,,!-----通过几何点生成桥底梁的线L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5$L,5,6$L,6,7$L,7,8$L,8,9!------生成桥顶梁和侧梁的线L,9,16$L,15,16$L,14,15$L,13,14$L,12,13$L,11,12$L,10,11$L,1,10! ------生成桥身弦杆的线L,2,10$L,3,10$L,3,11$L,4,11$L,4,12$L,4,13$L,5,13$L,6,13$L,6,14 $L,6,15$L,7,15$L,7,16$L,8,16!------选择桥顶梁和侧梁指定单元属性LSEL,S,,,9,16,1,LATT,1,1,1,,,,!-----选择桥身弦杆指定单元属性LSEL,S,,,17,29,1,LATT,1,2,1,,,,!-----选择桥底梁指定单元属性LSEL,S,,,1,8,1,LATT,1,3,1,,,,!------划分网格AllSEL,all!再恢复选择所有对象LESIZE,all,,,1,,,,,1!对所有对象进行单元划分前的分段设置LMESH,all!对所有几何线进行单元划分!=====在求解模块中,施加位移约束、外力,进行求解/soluNSEL,S,LOC,X,0!根据几何位置选择节点D,all,,,,,,ALL,,,,,!对所选择的节点施加位移约束AllSEL,all!再恢复选择所有对象NSEL,S,LOC,X,32!根据几何位置选择节点D,all,,,,,,,UY,,,,!对所选择的节点施加位移约束ALLSEL,all!再恢复选择所有对象!------基于几何关键点施加载荷FK,4,FY,-5000$FK,6,FY,-5000$FK,5,FY,-10000/replot!重画图形Allsel,all!选择所有信息(包括所有节点、单元和载荷等)solve!求解!=====进入一般的后处理模块/post1!后处理PLNSOL,U,Y,0,1.0!显示Y方向位移PLNSOL,U,X,0,1.0!显示X方向位移!------显示线单元轴力------ETABLE,bar_I,SMISC,1ETABLE,bar_J,SMISC,1PLLS,BAR_ I,BAR_J,0.5,1!画出轴力图finish!结束!%%%%%[ANSYS算例]3.4.2(2)%%%%%end%%%%%%【【ANSYS算例算例】】3.2.5(3)四杆桁架结构的有限元分析四杆桁架结构的有限元分析下面针对【典型例题】3.2.5(1)的问题,在ANSYS平台上,完成相应的力学分析。

上机实例练习ANSYS.

上机实例练习ANSYS.

《弹性力学有限元》上机作业一、一带孔条形板形状、尺寸如图所示,l=300mm,w=200mm,r=20mm,h=30mm,t=5mm,板两端受均布拉力作用,q=100MPa。

已知材料的弹性模量和泊松比分别为E=210GPa,μ=0.3,求板有孔截面上的理论应力集中系数k。

报告要求:1.简述建模过程;2.画出应力分布规律图;3.求出应力集中系数;4.思考:变形最大的地方是不是应力也最大?提示:1.平面应力问题,取1/4结构进行建模,采用N、mm、MPa单位制。

2.创建矩形:(0,0)(150,100),Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Areas-Rectangle-3.创建矩形:(0,0)(20,30)4.创建直角扇形:(0,30)(R=0-20,θ=0-90°)-Modeling-Create-Areas-Circle-Partial Annulus5.从大矩形减法小矩形和扇形:Main Menu-Preprocessor-Operate-Booleans-Subtract6. 创建单元类型:-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete-Solid-Plane42\82\182\183, Option-Plane Stress with thickness input7. 建立实常数:-Preprocessor-Real constant- Add/Edit/Delete-给单元厚度5mm8. 定义材料模型及其属性:-Preprocessor-Material- Material Models-左窗口Material Model Number 1, 右窗口Structural-Linear-Elastic-Isotropic给出弹性模量和泊松比及密度。

9. 网格剖分:Main Menu-Preprocessor-Meshing Tools-, 注意随时保存模型。

ansys操作习题

ansys操作习题

【例2-1】考虑悬臂梁如图2-2,求x=L变形量。

已知条件:杨氏系数E=200E9;截面参数:t=0.01m, w=0.03m, A=3E-4,I=2.5E-9;几何参数:L=4m, a=2m, b=2m;边界外力F=2N,q=0.05N/m.使用ANSYS解决该问题的命令如下:/FILNAM,EX2-1 ! 定义文件名/TITLE,CANTILEVER BEAM DEFLECTION !定义分析的标题/UNITS,SI !定义单位制(注意观察输出窗口的单位)/PREP7 !进入前置处理ET,1,3 !定义元素类型为beam3MP,EX,1,200E9 ! 定义杨氏模量R,1,3E-4,2.5E-9,0.01 !定义实常数(要严格根据该元素类型的说明文档所给出的实常数格式)N,1,0,0 !定义第1号节点X坐标为0,Y坐标为0N,2,1,0 !定义第2号节点X坐标为1,Y坐标为0N,3,2,0 !定义第3号节点X坐标为2,Y坐标为0N,4,3,0 !定义第4号节点X坐标为3,Y坐标为0N,5,4,0 !定义第5号节点X坐标为4,Y坐标为0E,1,2 !把1、2号节点相连构成单元,系统将自定义为1号单元E,2,3 !把2、3号节点相连构成单元,系统将自定义为2号单元E,3,4 !把3、4号节点相连构成单元,系统将自定义为3号单元E,4,5 !把4、5号节点相连构成单元,系统将自定义为4号单元FINISH !退出该处理层/SOLU !进入求解处理器D,1,ALL,0 !对1节点施加约束使它X,Y向位移都为0F,3,FY,-2 !在3节点加集中外力向下2NSFBEAM,3,1,PRES,0.05 !在3 号元素的第1个面上施加压力(beam3有四个面可通过命令help,beam3查看,任何一个命令都可以通过help,命令查看帮助文档)SFBEAM,4,1,PRES,0.05 !同上在4号元素的第1个面加压力SOLVE !计算求解FINISH !完成该处理层/POST1 !进入后处理SET,1,1 !查看子步1,在有限元中复杂的载荷可以看做简单的载荷相互叠加,在ANSYS 中每施加一类载荷都可以进行一次求解,可以查看它对结构的影响,称为子步。

ANSYS建模练习

ANSYS建模练习

实例练习1:创建圆弧线、直线、切线、法线和交线(1) 清除内存,开始一个新分析。

选取菜单路径Utility Menu > File >Clear& Start New 弹出Clears database and Start New 对话框,采用默认状态,单击OK按钮,弹出Verify 确认对话框,单击Yes 按钮。

(2)指定新工作文件名。

选择菜单路径Utility Menu > File >Change Jobname 弹出对话框,设置下列选项:◇Enter New Jobname:输入字符串CAD1。

◇New log and error files:是否采用新的Jobname作为log 文件和error 文件的新文件名,默认为No,表示仍然使用原来的工作文件名,选择Yes则表示使用新的工作文件名。

单击OK按钮。

(3) 打开关键点和线编号。

选择菜单路径Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ,弹出编号控制对话框,选中Keypoint numbers 和Line numbers两项即设置为ON,其他项采用默认设置,单击OK按钮。

(4) 进入前处理器,选取菜单路径Main Menu> Preprocessor(5)激活总体柱坐标系。

选取菜单路径Utility Menu > Workplane > Change Active CS to > Global Cylindrical。

(6) 创建关键点1,2和3。

选择菜单路径Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints >In Active CS,弹出Create Keypoints in Active Coordinate System对话框,在Keypoint number项中输入1,X,Y,Z Location in Active CS依次输入0,0,0,单击Apply按钮,再次弹出Create Keypoint In Active Coordinate System 对话框,同理依次定义关键点2(7) 显示工作平面的坐标架。

ansys有限元分析作业经典案例

ansys有限元分析作业经典案例

工程软件应用及设计实习报告实习时间:一.实习目的:1.熟悉工程软件在实际应用中具体的操作流程与方法,同时结合所学知识对理论内容进行实际性的操作.2.培养我们动手实践能力,将理论知识同实际相结合的能力,提高大家的综合能力,便于以后就业及实际应用.3.工程软件的应用是对课本所学知识的拓展与延伸,对我们专业课的学习有很大的提高,也是对我们进一步的拔高与锻炼. 二.实习内容(一)用ANSYS软件进行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)题目解释: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.图33.创建几何模型1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK2. 生成管道截面.ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical →ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In Active Coord →依次连接1,2,3,4点→OK 如图4图4Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines →依次拾取四条边→OK →ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian 如图5图53.拉伸成3维实体模型Preprocessor →Modeling→operate→areas→along normal输入2,如图6所示图64.生成有限元网格Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→V olumes Mesh→Tet→Free,.采用自由网格划分单元.执行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-V olume-Free,弹出一个拾取框,拾取实体,单击OK按钮.生成的网格如图7所示.图75.施加载荷并求解1.施加约束条件.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取前平面,单击OK按钮,弹出如图8所示的对话框,选择“U Y”选项,单击OK按钮.图8同理,执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取左平面,单击OK按钮,弹出如图8所示的对话框,选择“U X”选项,单击OK按钮.2.施加载荷.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas,弹出一个拾取框,拾取内表面,单击OK按钮,弹出如图10所示对话框,如图所示输入数据1e8,单击OK按钮.如图9所示.生成结构如图10图9图103.求解.执行Main Menu-Solution-Solve-Current LS,弹出一个提示框.浏览后执行file-close,单击OK按钮开始求解运算.出现一个【Solution is done】对话框是单击close按钮完成求解运算.6.显示结果1.显示变形形状.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape,弹出如图11所示的对话框.选择“Def+underformed”单选按钮,单击OK按钮.生成结果如图12所示.图11图122.列出节点的结果.执行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution,弹出如图13所示的对话框.设置好后点击OK按钮.生成如图14所示的结果图13图143.浏览节点上的V on Mises应力值.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,弹出如图15所示对话框.设置好后单击OK按钮,生成结果如图16所示.图15图167.以扩展方式显示计算结果1.设置扩展模式.执行Utility Menu-Plotctrls-Style-Symmetry Expansion,弹出如图17所示对话框.选中“1/4 Dihedral Sym”单选按钮,单击OK按钮,生成结果如图18所示.图17图182.以等值线方式显示.执行Utility Menu-Plotctrls-Device Options,弹出如图19所示对话框,生成结果如图20所示.图19图20结果分析通过图18可以看出,在分析过程中的最大变形量为418E-03m,最大的应力为994E+08Pa,最小应力为257E+09Pa.应力在内表面比较大,所以在生产中应加强内表面材料的强度.。

几个ansys经典实例(长见识)

几个ansys经典实例(长见识)

平面问题斜支座的处理如图5-7所示,为一个带斜支座的平面应力结构,其中位置2及3处为固定约束,位置4处为一个45º的斜支座,试用一个4节点矩形单元分析该结构的位移场。

(a)平面结构(b)有限元分析模型图5-7 带斜支座的平面结构基于ANSYS平台,分别采用约束方程以及局部坐标系的斜支座约束这两种方式来进行处理。

(7) 模型加约束左边施加X,Y方向的位移约束ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →-Structural→Displacement On Nodes →选取2,3号节点→OK →Lab2: All DOF(施加X,Y方向的位移约束) →OK以下提供两种方法处理斜支座问题,使用时选择一种方法。

❶采用约束方程来处理斜支座ANSYS Main Menu:Preprocessor →Coupling/ Ceqn →Constraint Eqn :Const :0, NODE1:4, Lab1:UX,C1:1,NODE2:4,Lab2:UY,C2:1→OK或者❷采用斜支座的局部坐标来施加位移约束ANSYS Utility Menu:WorkPlane →Local Coordinate System →Create local system →At specified LOC + →单击图形中的任意一点→OK →XC、YC、ZC分别设定为2,0,0,THXY:45 →OKANSYS Main Menu:Preprocessor →modeling →Move / Modify →Rotate Node CS →To active CS →选择4号节点ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement On Nodes →选取4号节点→OK →选择Lab2:UY(施加Y方向的位移约束) →OK命令流;!---方法1 begin----以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1 !建立约束方程(No.1): 0=node4_UX*1+node_UY*(-1)!---方法1 end ---!--- 方法2 begin --以下三条命令为定义局部坐标系,进行旋转,施加位移约束!local,11,0,2,0,0,45 !在4号节点建立局部坐标系!nrotat, 4 !将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同!D,4,UY !在局部坐标下添加位移约束!--- 方法2 end受均匀载荷方形板的有限元分析针对【MATLAB 算例】6.2(1)的问题,即如图6-3(a)所示的正方形薄板四周受均匀荷载的作用,该结构在边界上受正向分布压力,同时在沿对角线轴上受一对集中压力,荷载为。

《ANSYS基础》上机指导书

《ANSYS基础》上机指导书

第二讲《ANSYS基础》上机指导书CAD/CAM实验室,USTC实验要求:1、基本熟悉ANSYS界面,能够顺利导入CAD软件的模型。

2、熟悉实体建模和网格划分过程。

练习1:打开ANSYS,熟悉界面,练习导入其它CAD软件的模型文件步骤:1、在X盘新建一个ansys_ex1文件夹作为工作目录2、在【开始】>【程序】中找到ANSYS 9.0>【ANSYS Product Launcher】,点击打开ANSYS9.0Launcher对话框。

单击界面上的【File Management】选项卡,点击【Working Directory】右边的Browse按钮,找到X:\ansys_ex1文件夹。

【Job Name】中填入basic。

然后点击下面的RUN按钮进入ANSYS。

1233、熟悉ANSYS的界面,对照下图了解界面上各个窗口的内容。

注意ANSYS主界面打开的同时,还会开启一个ANSYS 9.0 Out Put Window。

这是ANSYS的信息输出窗口,运行过程中不能关闭。

4、对照下图了解各实用菜单的功能5、点击实用菜单(注:以下用Utility Menu 表示)上的PlotCtrls -> Pan Zoom Rotate …打开【Pan -Zoom -Rotate 】对话框,对照下图了解了解平移-缩放-旋转对话框的使用。

实用菜单命令输入窗口图形显示窗口工具条 主菜单提示窗口显示调整工具文件选择列表显示显示控制工作平面参数设置 宏设置菜单设置帮助6、对照下图了解主菜单的主要功能,点击菜单前面的“+”展开菜单项,熟悉各菜单的内容。

7、练习导入I-DEAS 的.igs 模型文件:(如果操作过程中出现警告,不予理睬) GUI: Utility Menu> File > import > IGES … 打开 【Import IGES File 】对话框,选中Defeature model 选项,单击OK 。

Ansys_综合实例(含40例)(个人认为很经典).

Ansys_综合实例(含40例)(个人认为很经典).

!定义 2 个点 !第一个节点 30 号(左端) !第二个节点 1 号(右端) !描述径向应力 !描述周向应力
!绘应力图
8
Ansys 综合实例
第 8 例 静力学问题的求解实例—扳手的受力分析 [本例提示]介绍了利用 ANSYS 进行空间问题静力学分析的方法、步骤和过 程。
/CLEAR,nostart /FILNAME,EXAMPLE8 /PREP7 ET,1,PLANE42 ET,2,SOLID45 MP,EX,1,2E11 MP,PRXY,1,0.3 RPR4,6,0,0,0.01 K,7,0,0,0 K,8,0,0,0.05 K,9,0,0.1,0.05 LSTR,7,8 LSTR,8,9 LFILLT,7,8,0.015 LSTR,1,4 ASBL,1,10 LESIZE,2,,,3 LESIZE,3,,,3
6
Ansys 综合实例
第 6 例 杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁 [本例提示]介绍了利用 ANSYS 对杆系结构进行静力学分析的方法 、 步骤和过 程。 /CLEAR /FILNAME,EXAMPLE6 /PREP7 ET,1,BEAM3 R,1,14.345e-4,245e-8,0.1 MP,EX,1,2E11 MP,NUXY,1,0.3 K,1,0,0,0 K,2,1,0,0 LSTR,1,2 LESIZE,1,,,50 LMESH,1 FINISH /SOLU DK,1,UX DK,1,UY DK,1,ROTZ FK,2,FY,-10000 SOLVE FINISH /POST1 PLDISP FINISH
4
Ansys 综合实例
第 4 例 复杂形状实体的创建实例—杯子
[本例提示]为了进一步掌握实体模型的创建方法和技巧,本例使用 ANSYS 软件提供的 各种建模工具,对复杂形状实体的创建继续进行练习。

ansys上机练习

ansys上机练习

第一题:如图等腰直角三角形薄板,直角边AB 、BC 长度为1m ,板厚0.01m ,板上有一半径为0.1m 的通孔。

薄板BC 边固定,AC 边施加压强为1000Pa 的载荷,方向与AC 边垂直。

薄板的弹性模量为200GPa ,泊松比为0.3。

求薄板的变形形状、应力分布。

第二题:如图所示空心平板,一端固定,另一端受两个集中力,平板为铝材,厚度1cm ,弹性模量为80GPa ,泊松比为0.33。

选用PLANE82单元,单元尺寸设为5mm ,求平板受力后的变形和应力分布。

A第三题:如图所示空心平板,一端固定,另一端受一个0~10Pa 分布力,平板为铝材,厚度2mm ,弹性模量为80GPa ,泊松比为0.33。

选用PLANE82单元,单元尺寸设为5mm ,求平板受力后的变形和应力分布。

第四题:一个带三个圆孔的平板,板厚1mm ,弹性模量200GPa ,泊松比为0.25。

模型左侧的两个小圆孔上施加所有位移约束,右侧大圆孔边界最下面中心施加载荷F=1000N ,要求采用平面8节点四边形单元,单元尺寸2mm ,求平板变形后应力分布。

(图中单位:mm )第五题:如图平面支架,左端固定,上端受10kN/m 的分布力,选用PLANE82单元,单元尺寸设为0.15m ,求平面支架受力后的变形和应力分布。

平面支架的弹性模量为210GPa ,泊松比为0.3。

第六题:悬臂梁长2m ,截面形状如图,梁末端作用有20kN 的集中力,梁的弹性模量为200GPa ,泊松比为0.3。

梁长度方向划分为10个单元,求解梁的挠度及应力分布。

10kN/m第七题:简支梁长2m ,截面形状如图,梁作用有5000Pa 的分布力,梁的弹性模量为200GPa ,泊松比为0.3。

梁长度方向划分为10个单元,求解梁的挠度及应力分布。

第八题:悬臂梁长2m ,梁左侧一半作用有1N/m 的分布力,梁的弹性模量为210GPa ,泊松比为0.3,横截面是0.04×0.04m2的正方形截面。

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】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:113.010PaE=,746.510mI-=,426.810mA-=,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(tepbytep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):beam3→Run→OK(2)设置计算类型(3)选择单元类型(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preproceor→MaterialProp→MaterialModel→Struc tural→Linear→Elatic→Iotropic:E某: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ANSYSMainMenu:Preproceor→RealContant…→Add/Edit/Delete→Add→Type1Beam3→OK→RealContantSetNo:1(第1号实常数),Cro-ectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)→OK→Cloe(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Creat→Node→InActiveCS→Nodenumber1→某:0,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber2→某:1.44,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber3→某:0,Y:0,Z:0→Apply→Nodenumber4→某:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Create→Element→AutoNum bered→ThruNode→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某方向的受力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Force/Moment→OnNode→选择节点1→apply→Directionofforce:F某→VALUE:3000→OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Preure→OnBeam→选取单元1(节点1和节点2之间)→apply→VALI:4167→VALJ:4167→OK左、右下角节点加约束(8)分析计算(9)结果显示(10)退出系统(11)计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。

ANSYS经典应用实例(入门和提高好帮手)

ANSYS经典应用实例(入门和提高好帮手)

ANSYS经典应用实例(入门和提高好帮手)第5章ANSYS静力分析实例中南大学5.1 结构静力学分析中用到的单元ANSYS软件中结构静力分析用来分析由于稳态外载荷引起的系统或部件的位移、应变、应力和力。

稳态外载荷包括稳定的惯性力如重力、旋转件所受的离心力和能够等效为静载荷的随时间变化的载荷。

这种分析类型有很广泛的应用如确定确定结构应力集中程度预测结构最大应力等。

类别形状和特性单元类型1. 杆普通LINK1,LINK8双线性LINK102. 梁普通BEAM3,BEAM4截面渐变BEAM54,BEAM44塑性BEAM23,BEAM24考虑剪切变形BEAM188,BEAM189第5章ANSYS静力分析实例中南大学类别形状和特性单元类型3. 管普通PIPE16PIPE17PIPE18浸入PIPE59塑性PIPE20PIPE604. 二维实体三角形PLANE2四边形PLANE42PLANE82PLANE182超弹性单元HYPER84HYPER56HYPER74粘弹性VISCO88大应变VISO106VISO108谐单元PLANE83PLANE25P单元PLANE145PLANE146第5章ANSYS静力分析实例中南大学类别形状和特性单元类型5. 三维实体块SOLID45SOLID95SOLID73SOLID185四面体SOLID92SOLID72层SOLID46各向异性SOLID64SOLID65超弹性单元HYPER86HYPER58HYPER158粘弹性VISO89大应变VISO107P单元SOLID147SOLID1486. 壳四边形SHELL93SHELL63SHELL41SHELL43SHELL181轴对称SHELL51SHELL61层SHELL91SHELL99剪切板SHELL28P单元SHELL150第5章ANSYS静力分析实例中南大学类别形状和特性单元类型7. 接触单元面面TARGET169TARGET170SURF171SURF172SURF173点面SURF174点点CONTAC48CONTAC49 刚性表面CONTAC12CONTAC52CONTAC268. 专业单元弹簧COMBIN14COMBIN39COMBIN40质量MASS21控制单元COMBIN37表面效应单元SURF19SURF22SURF153SURF154铰COMBIN7线性激发器LINK11矩阵MATRIX27MATRIX50第5章ANSYS静力分析实例中南大学类别形状和特性单元类型9. 耦合场声学TARGET169TARGET170SURF171SURF172SURF173 压电热应力SURF174磁结构CONTAC48CONTAC49流体结构CONTAC12CONTAC52CONTAC26第5章ANSYS静力分析实例中南大学5.2 结构静力学分析的类型静力分析线性静力分析非线性静力分析非线性静力分析允许有大变形、蠕变、应力刚化、接触单元、超弹性单元等。

ansys上机1例题

ansys上机1例题

3.加载求解(求解器:Solution) .加载求解 求解器 求解器: (1)选择分析类型并设置分析选项。 选择分析类型并设置分析选项。 选择分析类型并设置分析选项 (2)施加载荷。 施加载荷。 施加载荷 (3)设置载荷步选项。 设置载荷步选项。 设置载荷步选项 (4)执行求解。 执行求解。 执行求解 4.查看分析结果(后处理器 .查看分析结果 后处理器 后处理器:General Postproc /TimeHist Postproc) (1)查看分析结果。 查看分析结果。 查看分析结果 (2)分析处理并评估结果。 分析处理并评估结果。 分析处理并评估结果
2.建立模型(前处理器:Preprocessor) .建立模型 前处理器 前处理器: (1)选择并定义单元类型。 选择并定义单元类型。 选择并定义单元类型 (2)如果需要,则定义单元实常数。 如果需要, 如果需要 则定义单元实常数。 (3)定义材料属性数据。 定义材料属性数据。 定义材料属性数据 (4)创建(或读入)几何模型。 创建( 创建 或读入)几何模型。 (5)划分单元获得网格模型 节点及单元 划分单元获得网格模型(节点及单元 划分单元获得网格模型 节点及单元) (6)模型检查。 模型检查。 模型检查 (7)存储模型。 存储模型。 存储模型
标准的ANSYS有限元分析过程一般 包括以下四个步骤:
1.ANSYS分析的开始准备工作 . 分析的开始准备工作 2.建立模型 . 3.施加载荷并求解 . 4.查看分析结果 .
1.ANSYS分析的开始准备工作 . 分析的开始准备工作 (1)清空数据库并开始一个新分析 清空数据库并开始一个新分析 (2)指定新的工作文件名 指定新的工作文件名(Jobname) 指定新的工作文件名 (3) 指定新标题 (Title) (4) 指定新的工作路径(工作目录) 指定新的工作路径(工作目录简单实例学习ANSYN有限元分析的 有限元分析的 通过一个简单实例学习 标准求解过程,同时熟悉ANSYN界面环境及 标准求解过程,同时熟悉 界面环境及 其菜单操作方法,从而建立ANSYN有限元分 其菜单操作方法,从而建立 有限元分 析过程的初步概念。 析过程的初步概念。

ansys机械工程应用精华30例

ansys机械工程应用精华30例

ANSYS机械工程应用精华30例本文将介绍30个关于ANSYS机械工程应用的精华案例,包括结构分析、流体动力学、传热分析等多个方面。

结构分析1.案例1:汽车车身的弯曲性能分析使用ANSYS进行车身的有限元分析,确定车身在道路上行驶过程中的弯曲程度和扭曲情况。

2.案例2:飞机机翼的应力和变形分析使用ANSYS对飞机机翼进行有限元分析,以评估其在不同飞行条件下的应力和变形情况。

3.案例3:建筑结构的地震响应分析使用ANSYS进行地震响应分析,预测建筑结构在地震中的位移、速度和加速度等动态响应。

4.案例4:管道支架的疲劳寿命分析使用ANSYS进行管道支架的疲劳寿命分析,以确定其可靠性和寿命。

5.案例5:导轨系统的刚度和振动分析使用ANSYS对导轨系统进行刚度和振动分析,以提高导轨系统的性能和稳定性。

流体动力学6.案例6:风力发电机叶片的气动性能分析使用ANSYS进行风力发电机叶片的流动分析,以确定其气动性能和发电效率。

7.案例7:涡轮机的流动特性分析使用ANSYS对涡轮机的流动特性进行数值模拟,以改进其效率和性能。

8.案例8:水泵系统的压力分布和流量分析使用ANSYS对水泵系统进行压力和流量分析,以优化其设计和性能。

9.案例9:船舶的航行阻力和流场分析使用ANSYS对船舶进行流体动力学分析,研究其航行阻力和流场特性。

10.案例10:油气管道的流量和压力损失分析使用ANSYS对油气管道进行流体分析,以评估管道系统中的压力损失和流量分布。

传热分析11.案例11:电子器件的热管理分析使用ANSYS进行电子器件的传热分析,以提高散热效率并防止温度过高。

12.案例12:热交换器的传热性能分析使用ANSYS对热交换器进行传热分析,以评估其传热性能和热效率。

13.案例13:混凝土结构的温度变化分析使用ANSYS对混凝土结构进行传热分析,以预测其温度变化情况。

14.案例14:玻璃窗的热传导和辐射分析使用ANSYS对玻璃窗进行热传导和辐射分析,以改善建筑的保温性能。

2012年南京理工大学ansys有限元上机作业

2012年南京理工大学ansys有限元上机作业

将单位换算为 mm,菜单路径 main menu>preprocessor>modeling>operate>scale>volumes, 选择上面的模型,设置参数如下
4.查看单元数和节点数,菜单路径 list>status>global status 如下
所以单元数 3856,节点数 1279
钢锭
铝板
1. 清除内存,开始一个新分析,定义文件名为 disanti,更改工作路径。 2. 建模如下
3. 划分网格 (1)定义单元类型为 solid95,依次定义两种材料如下
(2)划分网格,用 meshtool 工具划分网格,并在钢锭与铝板接触面细分网格,建立有限元 模型如下
(3)选择铝板上与钢锭接触的面上所有节点创建组件 nodes1,选择钢锭上与铝板接触的面 上所有节点创建组件 nodes2 (4)单击
划分网格1定义单元类型为solid95依次定义两种材料如下铝板钢锭2划分网格用meshtool工具划分网格并在钢锭与铝板接触面细分网格建立有限元模型如下3选择铝板上与钢锭接触的面上所有节点创建组件nodes1选择钢锭上与铝板接触的面上所有节点创建组件nodes24单击最右侧图标打开创建接触对向导开始创建接触对选中nodes2单击next选中nodes1单击next设置参数如上图单击creat创建接触对成功如下施加载荷
8.查看结果
<1>观察总位移
1s 末总位移
2s 末总位移
3s 末总位移 <2>查看等效应力
4s 末总位移
1s 末等效应力
2s 末等效应力
3s 末等效应力
4s 末等效应力
3.图示四边固定的铝板,在中央处放置一个圆柱体钢锭。钢锭直径为 5cm,高 为 2.5cm。 钢锭上表面作用着 100MPa 的外压; 正方形铝板边长 20cm, 厚为 2.5cm。 已知静摩擦因数 f 0.2 ;铝的材料参数 E 70GPa , 0.33 , 2700kg / m 3 ; 钢的材料参数 E 200GPa , 0.27 , 7800kg / m 3 。研究钢锭和铝板的变形 和应力情况。

ANSYS上机实验1任务书资料

ANSYS上机实验1任务书资料

上机实验1 实体建模实验目的:练习用ANSYS进行实体建模。

实验环境与设备:已安装ANSYS 7.0以上版本软件的计算机。

实验内容:使用ANSYS软件对皮带轮进行实体建模。

皮带轮的形状、尺寸如图1到图3所示。

图1 皮带轮的立体视图图2 构建皮带轮的基本图圆(a) 形状及尺寸(b) 关键点编号图3 未倒圆角时的基本图元图4 基本图元倒圆角实验考核:完成实验报告。

内容包括:各主要中间步骤的结果截图及其简要说明。

实验步骤:(1)清除内存:选择菜单Utility Menu>File>Clear & Start New,单击“OK”按钮。

(2)指定新工作文件名:选择菜单Utilityn Menu > File > Change Jobname ,输入字符串:CAD2,点击“OK”按钮(3)指定新的工作目录:选择菜单Utilityn Menu > File > Change Directory ,将目录定位到自己已建立过的文件夹,比如“D:\Learn”等,然后点击“OK”按钮即可。

(4)进入前处理器:选择菜单Main Menu > Preprocessor。

(5)创建关键点:选择菜单Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS,弹出Create Keypoints in Active Coordinate System对话框,在Keypoint number项输入1,在X,Y,Z Location in Active CS项依次输入2,0,0,如图5所示。

单击“Apply”键再次弹出该对话框,同理你次定义关键点2-8,要输入的数据如表1所示。

图5 创建一个关键点的对话框(6) 创建线:选择菜单Main Menu > Preprossor > Modeling >Create >Lines > Lines > Straight Line,弹出拾取关键点对话框,依次拾取关键点1与2,然后点击“Apply”键定义线1后再次弹出拾取关键点对话框,成对选取表2中的关键点,定义其它7条直线。

ANSYS实验上机实例

ANSYS实验上机实例
Exercise
2012-5-16
南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例七(活塞受力分析)
计算结果
Exercise
2012-5-16
南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例八(模态分析)
Exercise
问题描述
上图所示为一个模型飞机的机翼。机翼沿长度方向轮廓一致,其轮廓 由直线和样条线定义。机翼一端固定在机体上,另一端为悬空自由端, 且机翼由低密度聚乙烯制成,试分析该结构的模态。 有关材料参数为:弹性模量E=38×103psi,泊松比为0.3,密度为 1.033×10-3slug/in3。
2012-5-16 南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例二(光盘分析)
进入ANSYS 程序 →ANSYS 生成几何模型
创建矩形
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle →Annulus 输入如下数值:X=0,Y=0,Rad1=0.12, Rad2=0.015→APPLY
施加约束结果
2012-5-16
南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例八(模态分析)
Exercise
模态计算结果
2012-5-16
南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例八(模态分析)
2012-5-16
南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例二(光盘分析)
Exercise
计算结果
总变形图
Von Mises等效应力图 径向应力分布图
2012-5-16
南京农业大学工学院机械工程系
ANSYS实例三(齿轮建模问题)
Exercise

ansys上机作业汇总

ansys上机作业汇总

实验一坝体的有限元建模及应力应变分析一、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软件对结构进行有限元分析。

二、实验设备:微机,ANSYS软件。

三、实验内容:计算分析模型如图所示,分析坝体的应力、应变。

四、实验步骤:1 进入ANSYS程序→ANSYS →change the working directory into yours →input Initial jobname: dam2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window)→Options… →select K3: Plane Strain →OK→Close (the Element Type window)4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK5生成几何模型生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(1,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK生成坝体截面ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS→依次连接四个特征点,1(0,0),2(1,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK 生成坝体截面如图一图一6 网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines:Set →依次拾取两条横边:OK→input NDIV: 15 →Apply→依次拾取两条纵边:OK →input NDIV: 40 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All(in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)图二7 模型施加约束分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→ On lines→pick the lines →OK→select Lab2:UX, UY → OK 给斜边施加x方向的分布载荷ANSYS 命令菜单栏: Parameters→Functions →Define/Edit→1) 在下方的下拉列表框内选择x ,作为设置的变量;2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数:1000*{X};3) File>Save(文件扩展名:func) →返回:Parameters→Functions →Read from file:将需要的.func文件打开,任给一个参数名,它表示随之将施加的载荷→OK →ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Lines →拾取斜边;OK →在下拉列表框中,选择:Existing table →OK →选择需要的载荷参数名→OK图三8 分析计算ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK9 结果显示(1)变形情况ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window)如图四;图四(2)位移情况General Postproc →Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu…→select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , 如图五、六、七所示图五 X方向位移图图六 Y方向位移图图七总的位移图(3)压力结果图General Postproc →Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu→Stress ,SX,SY,SZ, Def + Undeformed→OK 如图八、九、十所示:图八 X方向应力图图九Y方向应力图图十 Z方向的应力图10 结果分析由以上实验的变形和位移的云图可知,坝体最上边的变形量最明显,最大,主要是因为最上边所受载荷最大,故最大位移量发生在坝体的顶部。

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

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。

Ansys 上机作业

Ansys 上机作业

Ansys 上机作业一问题描述一方板,边长140mm, 板厚10mm,板中心圆孔直径为20mm,弹性模量和泊松比分别为E=2.1x11μ,在其两边作用有均匀分布拉力10N/2m及3.0==,如图1所示,求该板的应力分布、变形及应力集中系数。

1⨯q2MPa10图1 等圆孔方板受均布拉力q二问题分析由于板面积比板厚大得多,所有作用力只作用在板面上,故可把该问题简化为平面应力问题来处理,这里采用有限元的思想来求解,具体地说,就是先将连续的求解域离散为有限个单元体,使其只在有限个指定的节点上相互连接;然后对每个单元选择一个比较简单的函数近似表达单元的物理量如单元的应力或位移,并基于问题描述的基本方程建立单元节点的平衡方程组;再把所有单元的方程组集成表示整个结构力学特性的整体代数方程组;最后引入边界条件求解代数方程组获得数值解如结构的应力分布和位移分布等。

这里选用功能强大的有限元分析软件ansys来实现这个思想。

三实体建模由于该结构是对称结构,故可选取整个区域的四分之一进行分析,建模如下。

(1)定义矩形(a) MainMenu>Preprocessor>Modeling-Creat>Areas-Rectangle>By Dimensions。

(b)输入X1=0,X2=0.07,X3=0,X4=0.07。

(c)点击对话框上的Apply按钮创建矩形。

(2)定义圆(a) MainMenu>Preprocessor>Modeling-Creat>Areas-Circle>Solid Circle。

(b) 输入WPX=0,WPY=0,Radius=0.01,点击OK。

(3)从矩形中剪去四分之一圆面积(a) MainMenu>Preprocessor>Modeling-Operate>Booleam-Subtract>Areas。

(b)先点选方板面作为基面来减运算,在弹出的面板上点击Apply,再点选圆面,点击Apply即可从方板中剪去四分之一圆面积,点击Ok,关闭对话框,保存文件。

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练习一梁的有限元建模与变形分析计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: beam。

NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。

梁承受均布载荷:1.0e5 Pa图1-1梁的计算分析模型梁截面分别采用以下三种截面(单位:m):矩形截面:圆截面:工字形截面:B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.0071.1进入ANSYS程序→ANSYSED →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run1.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK1.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188 →OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window)1.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK1.5定义截面ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0.1,H=0.15 →Apply →圆截面:ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK1.6生成几何模型✓生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入三个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(5,1)→OK✓生成梁ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →lines →Straight lines →连接两个特征点,1(0,0),2(10,0) →OK1.7网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing→Mesh Attributes→Picked lines →OK →选择: SECT:1(根据所计算的梁的截面选择编号);Pick Orientation Keypoint(s):YES→拾取:3#特征点(5,1) →OK→Mesh Tool →Size Controls) lines: Set →Pick All(in Picking Menu) →input NDIV:5→OK (back to Mesh Tool window) →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →Close (the Mesh Tool window)1.8模型施加约束✓最左端节点加约束ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement →On Nodes→pick the node at (0,0) →OK→select UX, UY,UZ,ROTX →OK✓最右端节点加约束ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement →On Nodes→pick the node at (10,0) →OK→select UY,UZ,ROTX →OK✓施加y方向的载荷ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure→On Beams→Pick All→V ALI:100000 →OK1.9 分析计算ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK1.10 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: DOF solution, UY, Def + Undeformed , Rotation, ROTZ ,Def + Undeformed→OK1.11 退出系统ANSYS Utility Menu: File→Exit →Save Everything→OK练习二 坝体的有限元建模与应力应变分析计算分析模型如图2-1 所示, 习题文件名: dam 。

图2-1 坝体的计算分析模型2.1 进入ANSYS程序 →ANSYSED →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: dam →Run 2.2设置计算类型ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 2.3选择单元类型ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window) → Options… →select K3: Plane Strain →OK →Close (the Element Type window)2.4定义材料参数ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 → OK 2.5生成几何模型 ✓ 生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK✓ 生成坝体截面ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS→依次连接四个特征点,1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK2.6网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines:Set →依次拾取两条横边:OK→input NDIV: 15 →Apply→依次拾取两条纵边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window)2.7模型施加约束✓分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement →On lines→pick the lines →OK→select Lab2:UX, UY →OK✓给斜边施加x方向的分布载荷ANSYS 命令菜单栏: Parameters→Functions →Define/Edit→1) 在下方的下拉列表框内选择x ,作为设置的变量;2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数:1000*{X};3) File>Save(文件扩展名:func) →返回:Parameters→Functions →Read from file:将需要的.func文件打开,任给一个参数名,它表示随之将施加的载荷→OK →ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure →On Lines →拾取斜边;OK →在下拉列表框中,选择:Existing table →OK →选择需要的载荷参数名→OK2.8 分析计算ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK2.9 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: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ, Def + Undeformed→OK2.10 退出系统ANSYS Utility Menu: File→Exit…→Save Everything→OK练习三超静定梁的有限元建模计算计算分析模型如图3-1 所示, 习题文件名: statically indeterminate beam梁承受均布载荷:1.0e5 Pa图3-1 超静定梁的计算分析模型3.1进入ANSYS程序→ANSYSED →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: statically indeterminate beam→Run3.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK3.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Beam tapered 44 →OK(back to Element Types window)→Close (the Element Type window)3.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK3.5定义截面ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→定义矩形截面:ID=1,B=0.01,H=0.1 →OK3.6生成几何模型✓生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入三个点的坐标:input:1(0,0),2(1,0),3(2,0),4(0,0,1) →OK✓生成梁ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →lines →Straight lines →依次连接三个特征点,1(0,0), 2(1,0),3(2,0) →OK✓显示梁体ANSYS命令菜单栏:PlotCtrls >Style >Size and Style→/ESHAPE →On →OK3.7网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing→Mesh Attributes→Picked lines →OK →拾取: SECT:1;Pick Orientation Keypoint(s):YES→拾取:4#特征点(0,0,1) →OK→Mesh Tool →(Size Controls) lines:Set →Pick All(in Picking Menu) →input NDIV:8→OK (back to Mesh Tool window) →Mesh →Pick All(in Picking Menu) →Close (the Mesh Tool window)3.8模型施加约束✓分别给1,2,3三个特征点加约束ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement →On Keypoints→拾取1,2,3 keypoints →OK→select All DOF →OK✓施加y方向的载荷ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure→On Beams→Pick All→LKEY:2,V ALI:100000 →OK3.9 分析计算ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK3.10 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: DOF solution, UY, Def + Undeformed , Rotation, ROTZ ,Def + Undeformed→OK3.11 退出系统ANSYS Utility Menu: File→Exit →Save Everything→OK练习四Ansys二维实体分析实例依照如下求解指导,进行一个角袈的静力分析。

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