ansys上机作业汇总
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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: dam
2设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK
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)
4定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:, PRXY:→ OK
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(1,0),3(1,5),4,5)→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),4,5) →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) →OK
9 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。由应力云图可知,X 轴最大应力发生在坝体最上边的最右边,而Y轴最大应力发生在坝底的两个拐角处:Z轴方向所受应力与X轴方向相同,故应加固坝底拐角和坝顶最外拐角的强度,从而能提高坝体的强度。
实验二平板孔的有限元建模及应力应变分析
如图所示,使用ANSYS分析平面带孔平板,分析在均布载荷作用下板内的应力分布。已知条件:F=20N/mm,L=200mm,b=100mm,圆孔半径r=20,圆心坐标为(100,50),E=200Gpa。板的左端固定。
图1-2 带孔平板模型
1.问题描述
实例类型:ANSYS结构分析。
分析类型:线性静力分析。