Ansys作业(有限元)

有限元大作业

学院：机械工程学院

专业：机械工程及自动化班级：

姓名：

学号：

日期：

题号：135

题目：如图1所示的托架，其顶面承受100N的均匀分布载荷，托架通过有孔的表面固定在墙上，托架是钢制的，杨氏模量

E=1*1011Pa，泊松比v=0.3，试通过ANSYS输入其变形图及托架的von Misese应力分布。（题中in单位换成mm，如1in= 25.4mm,图中所示每个尺寸分别乘以：11）

该题的实际模型及尺寸如图2所示。

图1 显示原始尺寸的模型图2 转化尺寸后的模型

1前处理

1.1改变文件名。单击File\Change Jobname，弹出Change Jobname对话框，在jobname框中输入Entity Analysis，单击OK，退出Change Jobname对话框。

1.2改变工作目录。单击File\Change directory,浏览至桌面AnsysCourse文件夹，单击确定，退出浏览文件夹对话框。

1.3改变文件标题。单击File\change Title,弹出Change Title 对话框，在Title框中输入Entity Analysis。单击OK，退出Change Title对话框。

1.4将背景设置为白色。单击PlotCtrls\Style\Colors\Reverse Vodeo选项，将背景设为白色。

1.5过滤界面。单击ANSYS Main Menu菜单中Preferences，弹出Preferences for GUI Filtering对话框，勾选Structural。单击确定，退出Preferences for GUI Filtering对话框。

1.6选择单元类型。单击ANSYS Main Menu菜单中Preprocessor \Element Type—Add/Edit/Delete,弹出Element Types对话框，单击Add，弹出Library of Element Types对话框，在左侧的单元类型中选择Solid，右侧的单元类型中选择Brick 8node 45，单击OK，退出Library of Element Types对话框，返回到Element Types对话框，单击Close,退出Element Types对话框。如图3所示。

图 3 定义单元类型

1.7选择材料属性。单击ANSYS Main Menu菜单中的Preprocessor \Material Props\Material Models,弹出Define Material Model Behavior对话框，在Material Models Available选项中选择

Structural\Liner\Elastic\Isotropic弹出Liner Isotropic Properties for Material Number 1对话框，在EX框中输入1e11，在PRXY框中输入0.3，单击OK，退出Liner Isotropic Properties for Material Number 1对话框，返回到Define Material Model Behavior对话框，单击右上角的“X”号，退出Define Material Model Behavior对话框。如图4所示。

图4 定义材料属性

1.8建模

1.8.1创建后侧长方体。单击ANSYS Main Menu菜单中的Preprocessor\Modeling\Create\Volumes\Block\By 2 corners & Z，弹出Block by 2 Corners & Z对话框，在WP X、WP Y、Width Height，Depth 输入框中输入0、0、0.5588、0.8382、-0.034925，单击OK，退出Block by 2 Corners & Z对话框，在模型区生成一长方体。如图5所示。

图5 Block by 2 Corners & Z对话框及创建的实体

1.8.2创建长方体下部圆柱。单击Ansys Main Menu菜单中的Preprocessor\Modeling\Create\Volumes\Cylinder\Solid Cylinder，弹出Solid Cylinder对话框，在WP X、WP Y、Radius、Depth输入框中分别输入0.2794、0.2794、0.06985、-0.034925。

1.8.3创建长方体上部圆柱。单击Apply,使Solid Cylinder对话框保持显示，在WP X、WP Y、Radius、Depth输入框中分别输入0.2794、0.5588、0.06985、-0.034925，单击OK，退出Solid Cylinder对话框。如图6所示。

1.8.4布尔操作，得到带孔的长方体。单击ANSYS Main Menu菜单中的Preprocessor\Modeling\Operate\Booleans\Subtract\

Volumes，弹出Subtract Volumes对话框，选择模型区中的长方体，

单击OK，选择模型区中的两个圆柱，单击OK，退出Subtract Volumes 对话框. 如图7所示。

图6 Solid Cylinder对话框及创建的两个圆柱

图7 布尔操作后的模型图8 Block by 2 Corners & Z对话框及创建的实体

1.8.5偏移坐标系。单击WorkPlane\Offet WP to\Keypoints+，弹出Offet WP to Keypoints对话框，选择长方体左上角坐标值为（0,0.8382，-0.034925）的点为坐标原点，坐标系的方向保持不变。

1.8.6创建上部长方体。单击Ansys Main Menu菜单中的