ANSYS结构力分析实例
ANSYS结构静力学分析应用实例解析--钢桁架桥的受力分析
ANSYS结构静⼒学分析应⽤实例解析--钢桁架桥的受⼒分析1. 问题描述钢桁架桥简图如下,已知下承式简⽀钢桁架桥长72m,每个节段为12m,桥宽10m,⾼16m。
设桥⾯板为0.3m厚的混凝⼟板。
2. 求解步骤2.1 建⽴⼯作⽂件名和⼯作标题/FILNAME,Structural/TITLE,Truss Bridge Static Analysis2.2 过滤图形界⾯/COM, Structural ! 指定分析类型为结构分析2.3 定义单元类型/PREP7ET,1,BEAM4ET,2,SHELL632.4 定义梁单元截⾯Main Menu>Preprocessor>Sections>Beam>Common SectionsSECTYPE,1,BEAM,I, , 0 ! 定义⼯字型截⾯ SECOFFSET, CENT !截⾯质⼼不偏移SECDATA,0.4,0.4,0.4,0.016,0.016,0.016,0,0,0,0 !定义⼯字型截⾯参数SECTYPE,2,BEAM,I, , 0 ! 定义⼯字型截⾯SECOFFSET, CENT !截⾯质⼼不偏移SECDATA,0.4,0.4,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0 !定义⼯字型截⾯参数SECTYPE,3,BEAM,I, , 0 ! 定义⼯字型截⾯SECOFFSET, CENT !截⾯质⼼不偏移SECDATA,0.3,0.3,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0 !定义⼯字型截⾯参数2.5 定义实常数Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/DeleteR,2,0.0141,0.128E-3,0.415E-3,0.4,0.4R,3,0.0117,0.541E-4,0.324E-3,0.3,0.4R,4,0.32.6 定义材料属性MP,EX,1,2.1E11 ! 定义钢材的材料属性MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,7800MP,EX,2,3.5E10 ! 定义混凝⼟的材料属性MP,PRXY,2,0.1667 MP,DENS,2,25002.7 创建有限元模型2.7.1 ⽣成半跨桥的节点N,,0,0,-5NGEN,4,4,ALL,,,12,,,1NGEN,2,1,ALL,,,,,10,1NGEN,2,1,2,10,4,,16,,1NGEN,2,1,3,11,4,,,-10,12.7.2 ⽣成半跨桥单元TYPE,1MAT,1REAL,1ESYS,0SECNUM,1 !选择截⾯编号TSHAP,LINE !选择线性单元E,11,14 E,12,13TYPE,1MAT,1REAL,2ESYS,0SECNUM,2 !选择截⾯编号TSHAP,LINE !选择线性单元E,2,6 E,6,10E,10,14E,1,5E,5,9E,3,7E,7,11E,4,8E,8,12E,1,2E,3,4E,5,6E,7,8E,9,10E,11,12E,13,14TYPE,1MAT,1REAL,3ESYS,0SECNUM,3 !选择截⾯编号TSHAP,LINE !选择线性单元E,3,6E,6,11E,4,5E,5,12E,2,3E,1,4E,6,7E,5,8E,10,11E,9,12TYPE,2MAT,2REAL,4ESYS,0SECNUM,3 !选择截⾯编号TSHAP,QUAD !选择四边形单元E,1,2,6,5 E,5,6,10,9E,9,10,14,13Main Menu>Preprocessor>Modeling>Reflect>NodesNSYM,X,14,ALL ! 所有节点以YOZ 平⾯对称ESYM,,14,ALL !所有单元以YOZ 平⾯对称2.7.4 合并重合节点和单元NUMMRG,ALL,,,,LOW ! 合并重复节点单元,编号取较⼩者NUMCMP,ALL ! 压缩节点单元等编号2.7.5 保存模型并退出前处理器SA VE,’mo_xing’,’db’FINISH2.8 施加位移约束/SOL2.8.1 施加位移约束NSEL,S,,,23,24 ! 选择左端节点D,ALL,,,,,,UX,UY,UZ ! 对左端节点施加位移约束NSEL,S,,,13,14 ! 选择右端节点D,ALL,,,,,,UY,UZ ! 对右端节点施加位移约束2.8.2 施加集中⼒NSEL,S,,,1,2 ! 选择中间节点F,ALL,FY,-100000 ! 对中间节点施加竖向集中⼒荷载2.8.3 施加重⼒ALLSEL,ALLACEL,0,10,0 ! 施加重⼒2.9 求解计算ANTYPE,0SOLVEFINISH2.10 查看计算结果2.10.1 查看结构变形图/POST1PLDISP,2 ! 显⽰结构变形图2.10.2 云图显⽰位移PLNSOL,U,SUM,0,1 ! 显⽰总位移云图Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>PredefinedPLVECT,U,,,,VECT,NODE,ON,0 ! 显⽰节点总位移⽮量图2.10.4 显⽰结构内⼒图2.10.4.1 定义单元表Main Menu>General Postproc>Element Table>Define TableETABLE,zhouli_i,SMISC,1 ! 定义单元表轴⼒ETABLE,zhouli_j,SMISC,7ETABLE,jianli_i,SMISC,2 ! 定义单元表剪⼒ETABLE,jianli_j,SMISC,8ETABLE,wanju_i,SMISC,6 ! 定义单元表弯矩ETABLE,wanju_j,SMISC,122.10.4.2 列表单元表结果PRETAB, zhouli_i, zhouli_j, jianli_i, jianli_j, wanju_i, wanju_j ! 列表显⽰单元表结果Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem ResPLLS, zhouli_i, zhouli_j,1,0 ! 显⽰轴⼒图。
ansys工程实例(4经典例子)
输气管道受力分析(ANSYS建模)任务和要求:按照输气管道的尺寸及载荷情况,要求在ANSYS中建模,完成整个静力学分析过程。
求出管壁的静力场分布。
要求完成问题分析、求解步骤、程序代码、结果描述和总结五部分。
所给的参数如下:材料参数:弹性模量E=200Gpa; 泊松比0.26;外径R₁=0.6m;内径R₂=0.4m;壁厚t=0.2m。
输气管体内表面的最大冲击载荷P为1Mpa。
四.问题求解(一).问题分析由于管道沿长度方向的尺寸远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的端面效应,认为在其长度方向无应变产生,即可将该问题简化为平面应变问题,选取管道横截面建立几何模型进行求解。
(二).求解步骤定义工作文件名选择Utility Menu→File→Chang Jobname 出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM] Enter new jobname 输入栏中输入工作名LEILIN10074723,并将New log and eror file 设置为YES,单击[OK]按钮关闭对话框定义单元类型1)选择Main Meun→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delte命令,出现Element Type 对话框,单击[Add]按钮,出现Library of Element types对话框。
2)在Library of Element types复选框选择Strctural、Solid、Quad 8node 82,在Element type reference number输入栏中出入1,单击[OK]按钮关闭该对话框。
3. 定义材料性能参数1)单击Main Meun→Preprocessor→Material Props→Material models出现Define Material Behavion 对话框。
选择依次选择Structural、Linear、Elastic、Isotropic选项,出现Linear Isotropic Material Properties For Material Number 1对话框。
ANSYS钢结构框架模型静力分析_实体模型
钢结构框架模型静力分析1、参数选择钢结构框架模型共五层,底部以固定装置约束所有自由度。
(1)螺栓杆尺寸为ψ11,(2)钢板尺寸300mm*200mm*10mm,(3)层间距为400mm。
(4)钢材弹性模量为2.1*10^5N/mm^2(5)在最顶层短边中点处施加水平力F=10KN。
分析所受应力,及最危险处。
2、描述所选用的有限元模型及单元的特点采用ansys软件进行模拟计算,螺栓杆与钢板接触面视为刚性连接。
因材料相同,全部采用solid185单元进行模拟,solid185是常用的三维结构实体单元,具有八节点,每节点有UX, UY, UZ三个自由度。
solid185单元图示=============================================================================== !Copyright Hu Zhixiang, Li Jiajin, Huang jun!单位:mm,Nfinish$/clear/FILNAME,STEELFRAME,1 !新建文件并重新编写log文件/prep7et,1,solid185mp,ex,1,2.1e5mp,prxy,1,.3blc4,,,300,200,10cyl4,20,20,11,,,,410cyl4,280,20,11,,,,410cyl4,20,180,11,,,,410cyl4,280,180,11,,,,410VOVLAP,all!搭接命令VGLUE,ALL !粘结各个公共面vgen,5,all,,,,,400wpoff,,,2000blc4,,,300,200,10allselVOVLAP,ALL !搭接命令vglue,all !粘结各个公共面WPOFFS,,100wprota,,90vsbw,all !划分出短边方向中点wpcsys,-1WPOFFS,,,2005vsbw,all !划分出第一层中间施力点处wpcsys,-1VSEL,S,LOC,X,100,200 !选择各个钢板VATT,1,,1esize,5 !为板和柱设置不同的尺寸,便于划分网格mshape,1,3dmshkey,0vmesh,allVSEL,INVE !对刚才的选择集进行反选VATT,1,,1esize,10mshape,1,3dmshkey,0vmesh,allFINI/soluwpcsys,-1SELTOL,5E-4 !定义容差。
ANSYS经典案例分析
ANSYS经典案例分析ANSYS(Analysis System)是世界上应用广泛的有限元分析软件之一、它在数值仿真领域拥有广泛的应用,可以解决多种工程问题,包括结构力学、流体动力学、电磁学、热传导等。
本文将分析ANSYS的经典案例,并介绍其在不同领域的应用。
一、结构力学领域1.案例一:汽车碰撞分析汽车碰撞是一个重要的安全问题,对车辆和乘客都有很大的影响。
利用ANSYS进行碰撞分析可以模拟不同类型车辆的碰撞过程,并预测车辆结构的变形情况以及乘客的安全性能。
通过这些分析结果,可以指导汽车制造商改进车辆结构,提高车辆的碰撞安全性能。
2.案例二:建筑结构分析建筑结构的合理性和稳定性对于保证建筑物的安全和耐久性至关重要。
ANSYS可以对建筑结构进行强度和刚度的分析,评估结构的稳定性和安全性能。
例如,可以通过ANSYS分析大楼的地震响应,预测结构的位移和变形情况,以及评估建筑物在地震中的安全性。
二、流体动力学领域1.案例一:空气动力学分析空气动力学分析对于飞行器设计和改进具有重要意义。
利用ANSYS可以模拟飞机在不同速度下的气动性能,预测飞机的升阻比、空气动力学力矩等参数。
通过这些分析结果,可以优化飞机的设计,提高飞行性能和燃油效率。
2.案例二:水动力学分析水动力学分析对于船舶和海洋工程设计至关重要。
利用ANSYS可以模拟船舶在不同海况下的运动特性,预测船舶的速度、稳定性和抗浪性能。
通过这些分析结果,可以优化船舶的设计,提高船舶的性能和安全性能。
三、电磁学领域1.案例一:电力设备分析电力设备的稳定性和运行性能对电力系统的正常运行至关重要。
利用ANSYS可以模拟电力设备的电磁特性,预测电磁场分布、电磁场强度和电流密度等参数。
通过这些分析结果,可以评估电力设备的稳定性和运行性能,并指导电力系统的设计和改进。
2.案例二:电磁干扰分析电磁干扰是电子设备设计中常见的问题,特别是在通信和雷达系统中。
利用ANSYS可以模拟电磁干扰的传播路径和强度,预测设备的抗干扰能力。
Ansys-综合实例(含40例)
第一章前处理第1例 关键点和线的创建实例—正弦曲线FINISH/CLEAR, NOSTART /PREP7K,100,0,0,0CIRCLE,100,1,,,90 CSYS,1KFILL,2,1,4,3,1K,7,1+3.1415926/2,0,0 CSYS,0KFILL,7,1,4,8,1 KGEN,2,7,11,1,,1 LSTR,8,13 LSTR,9,14 LSTR,10,15 LSTR,11,16 LANG,5,6,90,,0 LANG,4,5,90,,0 LANG,3,4,90,,0 LANG,2,3,90,,0BSPLIN,1,17,18,19,20,12 LSEL,U,,,14LDELE,ALL LSEL,ALL KWPAVE,12 CSYS,4LSYMM,X,14NUMMRG,KP,,,,LOWLCOMB,ALL,,0FINISH/CLEAR, NOSTART /PREP7 PI=3.14159 J=0*DO,I,0,PI,PI/10.0 J=J+1 X=IY=SIN(I) I=I+1 K,J,X,Y *ENDDOBSPLIN,1,2,3,4,5,6 BSPLIN,6,7,8,9,10,11 csys,4 KWPAVE,11LSYMM,y,1,2,,,,0 KWPAVE,11LSYMM,x,3,4,,,,1以上程序有意没算到2 为了使用几个命令第2例工作平面的应用实例—相交圆柱体[本例提示]通过相交圆柱体的创建,本例主要介绍了工作平面的使用方法。
通过本例,读者可以了解并掌握工作平面与所创建体的位置、方向的关系,学习工作平面的设置、偏移、旋转和激活为当前坐标系的方法。
FINISH/CLEAR,NOSTART/PREP7CYLIND,0.015,0,0,0.08,0,360CYLIND,0.03,0,0,0.08,0,360/VIEW,1,1,1,1/PNUM,VOLU,1WPOFF,0,0.05,0.03WPROT,0,60CYLIND,0.012,0,0,0.055,0,360CYLIND,0.006,0,0,0.055,0,360VSEL,S,,,2,3,1CM,VV1,VOLUVSEL,INVECM,VV2,VOLUVSEL,ALLVSBV,VV1,VV2BLOCK,-0.002,0.002,-0.013,-0.009,0,0.008WPSTYLE,,,,,,1CSYS,4VGEN,3,1,,,,120VSBV,5,1VSBV,4,2VSBV,1,3WPROT,0,0,90VSBW,ALLVDELE,1,4,3VADD,ALLVPLOT/REPLOT第3例复杂形状实体的创建实例—螺栓[本例提示]在使用ANSYS软件进行结构分析时,建立实体模型是最复杂最难以掌握的一个过程。
ansys workbench例题
Ansys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于解决各种结构力学、流体动力学、电磁场等问题。
本文将以Ansys Workbench为例,介绍一个结构力学的例题,并详细讲解解题过程。
1. 问题描述假设有一个悬臂梁,在梁的自由端施加一个集中力,要求计算梁的应力分布和挠度。
2. 建模打开Ansys Workbench软件,新建一个静力学分析项目。
在几何模型中,画出悬臂梁的截面,并确定梁的长度、宽度和厚度。
在材料属性中,选择梁的材料,并输入对应的弹性模量和泊松比。
在约束条件中,将梁的支座固定,模拟悬臂梁的真实工况。
在外部荷载中,施加一个与梁垂直的集中力,确定力的大小和作用位置。
3. 网格划分在建模结束后,需要对悬臂梁进行网格划分。
在Ansys Workbench 中,可以选择合适的网格划分方式和密度,以保证计算结果的准确性和计算效率。
通常情况下,悬臂梁的截面可以采用正交结构网格划分,梁的长度方向可以采用梁单元网格划分。
4. 设置分析类型在网格划分完成后,需要设置分析类型为结构静力学。
在分析类型中,可以选择加载和约束条件,在求解器中,可以选择计算所需的结果类型,如应力、应变、位移等。
5. 求解和结果分析完成以上步骤后,可以提交计算任务进行求解。
Ansys Workbench软件会自动进行计算,并在计算完成后给出计算结果。
在结果分析中,可以查看悬臂梁的应力分布图和挠度图,进一步分析梁的受力情况和变形情况。
6. 参数化分析除了单一工况下的分析,Ansys Workbench还可以进行参数化分析。
用户可以改变材料属性、外部加载、几何尺寸等参数,快速地进行批量计算和结果对比分析,以得到最优的设计方案。
7. 结论通过Ansys Workbench对悬臂梁的结构分析,可以得到悬臂梁在外部加载下的应力分布和挠度情况,为工程设计和优化提供重要参考。
Ansys Workbench还具有丰富的后处理功能,可以绘制出直观的分析结果图,帮助工程师和研究人员更好地理解和使用分析结果。
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。
ansys结构仿真案例
ansys结构仿真案例ANSYS是一款常用的结构仿真软件,可以对各种结构进行静力学、动力学、热力学等仿真分析。
下面列举10个以ANSYS结构仿真为题的案例,以展示其在不同领域的应用。
1. 桥梁结构分析:使用ANSYS对桥梁结构进行有限元分析,评估其受力性能和安全性,为工程设计提供依据。
可以对桥梁主要构件进行应力、变形、疲劳寿命等分析。
2. 建筑结构分析:通过ANSYS对建筑结构进行静力学分析,确定结构的承载能力和稳定性。
例如,可以分析高层建筑的抗震性能,优化结构设计,提高抗震安全性。
3. 飞机机翼结构分析:使用ANSYS对飞机机翼进行有限元分析,评估其受力性能和结构强度。
可以分析机翼的振动模态、应力分布等,优化结构设计,提高飞行安全性。
4. 汽车车身结构分析:通过ANSYS对汽车车身进行有限元分析,评估其受力性能和刚度。
可以分析车身的应力分布、变形情况,优化结构设计,提高车辆性能和安全性。
5. 器械设备结构分析:使用ANSYS对器械设备进行有限元分析,评估其受力性能和可靠性。
可以分析设备的应力分布、振动模态等,优化结构设计,提高设备性能和使用寿命。
6. 钢结构建筑分析:通过ANSYS对钢结构建筑进行有限元分析,评估其受力性能和稳定性。
可以分析结构的应力、变形、破坏模式等,优化结构设计,提高建筑的安全性和经济性。
7. 水力发电机组分析:使用ANSYS对水力发电机组进行有限元分析,评估其受力性能和效率。
可以分析机组的应力、变形、振动等,优化结构设计,提高发电机组的性能和可靠性。
8. 船舶结构分析:通过ANSYS对船舶结构进行有限元分析,评估其受力性能和强度。
可以分析船体的应力分布、变形情况,优化结构设计,提高船舶的航行性能和安全性。
9. 油井套管结构分析:使用ANSYS对油井套管进行有限元分析,评估其受力性能和耐久性。
可以分析套管的应力、变形、破坏模式等,优化结构设计,提高油井的开采效率和安全性。
10. 桩基础结构分析:通过ANSYS对桩基础结构进行有限元分析,评估其受力性能和稳定性。
ANSYS软件介绍与实例讲解
ANSYS软件介绍与实例讲解1.结构分析:能够对结构进行线性和非线性、静态和动态的力学分析,可以预测结构的变形、应力、疲劳寿命等。
2.热分析:可以模拟热传导、热辐射和热对流等热现象,用于评估热应力、温度分布和热失效等问题。
3.流体力学分析:可以模拟流体流动、传热和传质过程,用于评估气流、液流和多相流等问题。
4.电磁场分析:可以模拟电磁场的分布、场强和场频率,用于评估电磁辐射、电磁感应和电子器件等问题。
下面以一个实例来说明ANSYS软件的使用。
假设我们需要设计一只新型飞机的机翼。
为了减小飞机的阻力和提高机动性能,我们采用了非传统的蝶形机翼结构。
在使用ANSYS软件进行分析之前,我们需要将机翼的三维CAD模型导入到软件中。
首先,我们可以使用ANSYS的结构分析模块对蝶形机翼的静态强度进行分析。
在分析过程中,我们可以定义材料的弹性模量、泊松比和密度等参数,为机翼施加正常工作时的风载荷,然后进行应力分析。
通过这样的分析,我们可以评估机翼在正常工作状态下的变形和应力分布,确保其在设计寿命内不会发生破坏。
接下来,我们可以使用ANSYS的热分析模块对机翼进行温度场分析。
在分析过程中,我们可以定义材料的导热系数和热容量等参数,为机翼施加高速飞行时的热载荷,然后进行温度分析。
通过这样的分析,我们可以评估机翼在高速飞行状态下的温度分布和热应力,确保其在设计寿命内不会因为高温而破坏。
然后,我们可以使用ANSYS的流体力学分析模块对机翼进行气动特性分析。
在分析过程中,我们可以定义空气的密度和粘度等参数,为机翼施加不同飞行状态下的气流载荷,然后进行流动分析。
通过这样的分析,我们可以评估机翼的升力、阻力和气动稳定性等气动特性,提供指导性的优化建议。
最后,我们可以使用ANSYS的优化模块对机翼进行形状优化。
在优化过程中,我们可以定义参数化的设计变量,设置优化目标和约束条件,并选择合适的优化算法。
通过多次迭代计算,可以获得最优的机翼形状,以提高飞机的性能。
ANSYS_Workbench线性结构静力分析实例
Apply/Cancel标签。把Angle设成360度,其它选项取默认值。单击Generate 键生成实体。
为了便于划分网格,这里我们就这个零件划分为两个部件。进行旋转时,在弹出的细节浏览窗口Operation项值由Add Material修改为Add Frozen,冻结实体。单击Generate生成实体。点击主菜单栏Create菜单,在下拉菜单中选择Slice(Create>Slice)进行切片,左击细节窗口中Base Plane,选择XYPlane,左击Apply,单击Generate。结果如下:
Sketching: > Modify>Fillet 对草图进行倒圆角,半径为2mm,完成后如图示:
3.完成Sketch1,将其绕Y轴旋转360度建立混合器的主体。点击菜单栏中的 Revolve 键以弹出细节浏览窗口以进行旋转3D操作,窗口会切换至建模窗口,在细节浏览窗口,Axis box中应该有Apply 和Cancel 标签。若有这些标签,左击局部Y坐标轴,再左击Apply。如果在Axis box中显示为NotSelected,那就必须先左击调出
Static Structural(ANSYS)项至A2栏,即(Geometry)。 4.双击Model项,打开Static Structural。打开MechanicalApplication Wizard。设置单位,逐步单击Units-Metric(mm,kg,N,s,mV,mA)。
1.打开Workbench程序,在Component Systems下选择Geometry,双击或者移动至右边的Project Schematic窗口,此时会出现一个几何块A,即(Geometry)。双击A2项打开DesignModeler模块,在弹出的窗口选择Millimeter,单击OK。使用草图标签切换到草图模式,注意用Look At图标(或鼠标右键操作)来确定图形的法向方向。选定平面后,选择Sketching标签建立一个新的草图,保持Sketching模式。然后操作如下:
ANSYS有限元分析实例
ANSYS有限元分析实例1.悬臂梁的结构分析悬臂梁是一种常见的结构,其呈直线形式,一端固定于支撑点,另一端自由悬挂。
在这个分析中,我们将使用ANSYS来确定悬臂梁的最大弯曲应力和挠度。
首先,我们需要创建悬臂梁的几何模型,并给出其材料属性和加载条件。
然后,在ANSYS中创建有限元模型,并进行网格划分。
接下来,进行力学分析,求解材料在给定加载下的应力和位移。
最后,通过对结果的后处理,得出最大弯曲应力和挠度。
2.螺旋桨的流体力学分析螺旋桨是一种能够产生推力的旋转装置,广泛应用于船舶、飞机等交通工具中。
螺旋桨的流体力学分析可以帮助我们确定其叶片的受力情况和推力性能。
在这个分析中,我们需要建立螺旋桨的几何模型,并给出流体的流速和压力条件。
然后,我们在ANSYS中创建螺旋桨的有限元模型,并进行网格划分。
通过求解流体场方程,计算叶片上的压力分布和受力情况。
最后,通过对结果的后处理,得出叶片的受力情况和推力性能。
3.散热片的热传导分析散热片是一种用于散热的装置,广泛应用于电子设备、电脑等领域。
散热片的热传导分析可以帮助我们确定散热片在给定热源条件下的温度分布和散热性能。
在这个分析中,我们需要建立散热片的几何模型,并给出材料的热导率和热源条件。
然后,我们在ANSYS中创建散热片的有限元模型,并进行网格划分。
通过求解热传导方程,计算散热片上各点的温度分布。
最后,通过对结果的后处理,得出散热片的温度分布和散热性能。
以上是三个ANSYS有限元分析的实例,分别涉及结构分析、流体力学分析和热传导分析。
通过这些实例,我们可以充分展示ANSYS在不同领域的应用,并帮助工程师和科研人员解决工程问题,提高设计效率和产品性能。
ansys案例
ANSYS案例简介ANSYS是一款强大的工程仿真软件,广泛应用于航空航天、汽车、能源、电子、建筑等领域。
它可以进行结构力学、流体力学、热传导等多个方面的仿真分析,为工程设计提供重要的支持和指导。
本文将介绍一些ANSYS的应用案例,展示其在不同领域的应用。
案例一:飞机机翼结构仿真在航空航天领域,机翼结构的设计是非常重要的。
通过ANSYS的力学分析功能,可以对机翼进行静态和动态的应力分析,评估其在飞行过程中的稳定性和安全性。
例如,可以对机翼的自然频率进行分析,确定其共振频段,从而避免共振引起的结构破坏。
同时,也可以通过仿真分析,优化机翼的材料和结构设计,提高其刚度和强度,减小重量。
案例二:汽车碰撞仿真在汽车行业,碰撞仿真是一项必不可少的工作。
通过ANSYS的流体动力学和结构力学模块,可以对车辆在不同碰撞情况下的变形和应力进行分析,评估车辆的安全性能。
例如,可以模拟正面碰撞、侧面碰撞等不同的碰撞情景,预测车辆在碰撞过程中的应力分布和变形情况,并进行结构强度检验。
这些仿真结果提供了车辆设计和改进的重要依据,帮助制造商提高车辆的安全性能。
案例三:电子产品散热仿真在电子产品设计中,散热是一个重要的问题。
过高的温度会影响电子元件的性能和寿命。
通过ANSYS的热传导模块,可以对电子产品进行散热分析,评估散热器的设计效果。
例如,可以模拟电脑主板上各个元件的功耗和散热器的导热情况,预测各个元件的温度分布。
基于仿真结果,可以优化散热器的设计方案,提高散热效果,确保电子产品的正常运行。
案例四:建筑结构分析在建筑设计中,结构分析是必不可少的一环。
通过ANSYS的力学分析模块,可以对建筑结构进行静力和动力的仿真分析。
例如,可以对高层建筑的地震响应进行模拟,预测结构在地震作用下的变形和应力分布情况。
这些仿真结果可以帮助建筑师调整和改进建筑结构的设计,确保建筑的抗震性能和安全性。
结论ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件,广泛应用于航空航天、汽车、能源、电子、建筑等行业。
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结构动力学分析应用实例解析--长方形板的模态分析
/EXIT,NOSAV
声明:本套资料由本人总结概括,如果您在使用过程中发现本套资料有不当或错误之处
请联系本人。 本人联系 QQ:63966955 另:本人空间中有大量 ANSYS 学习资料,空间地址:/63966955
SAVE,’mo_xing’,’db’,’I:\’ LESIZE,1,,,8,,,,,1 LESIZE,2,,,16,,,,,1 LESIZE,5,,,1,,,,,1
MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 VMESH,1
SAVE /SOLU ASEL,S,,,2 NSLA,S,ALL D,ALL,ALL
本套资料由本人总结概括如果您在使用过程中发现本套资料有不当或错误之处请联系本人
1. 问题描述
模型原始数据如下: (1)长方板的尺寸:40mm*80mm*1mm; (2)材料数据:弹性模量 EX=2.1E5MPa; 泊松比 PRXY=0.3; 密度=7.85E-9g/mm^3 (3)边界条件:模型根部全部约束; (4)单元类型:20node95 单元;
ALLSEL,ALL ANTYPE,2 MODOPT,LANB,5 MXPAND,5,,,0
SOLVE FINISH /POST1 SET,LIST
SET,FIRST PLNSOL,U,Z,1,1
SET,NEXT PLNSOL,U,Z,2,1
SET,NEXT PLNSOL,U,Z,2,1
SET,NEXT PLNSOL,U,Z,2,1
2.求解步骤
/prep7 ET,1,SOLID95 MP,EX,1,2.1E5 MP,PRXY,1,0.3 MP,DENS,1,7.85E-9 K,1 K,2,40 K,3,40,80 K,4,0,80 K,5,0,0,1 K,6,40,0,1 K,7,40,80,1 K,8,0,80,1 V,1,2,3,4,5,6,7,8
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基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step)
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"Old North Park Bridge" (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=5000 N, P2=10000N,见图3-23。
图3-22 位于密执安的"Old North Park Bridge" (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
解答以下为基于ANSYS 图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。
(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):TrussBridge →Run →OK
(2) 设置计算类型
ANSYS Main Menu:Preferences… →Structural →OK
(3) 定义单元类型
ANSYS Main Menu:Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete... →Add…→Beam: 2d elastic 3 →OK(返回到Element Types窗口)→Close
(4) 定义实常数以确定梁单元的截面参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants…→Add/Edit/Delete →Add…→select Type 1 Beam 3 →OK →input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2.19E-3,Izz: 3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁) →Apply →input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1.185E-3,Izz: 1.87E-6 (2号实常数用于弦杆) →Apply →input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3.031E-3,Izz: 8.47E-6 (3号实常数用于底梁) →OK (back to Real Constants window) →Close (the Real Constants window)
(5) 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(定义泊松比及弹性模量) →OK →Density (定义材料密度) →input DENS: 7800, →OK →Close(关闭材料定义窗口)
(6) 构造桁架桥模型
生成桥体几何模型
ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →NPT Keypoint number:1,X,Y,Z Location in active CS: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 →Straight Line →依次分别连接特征点→OK 网格划分
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Attributes →Picked Lines →选择桥顶梁及侧梁→OK →select REAL: 1, TYPE: 1 →Apply →选择桥体弦杆→OK →select REAL: 2, TYPE: 1 →Apply →选择桥底梁→OK →select REAL: 3, TYPE:1 →OK →ANSYS Main Menu:Preprocessor →Meshing →MeshTool →位于Size Controls下的Lines:Set →Element Size on Picked →Pick all →Apply →NDIV:1 →OK →Mesh →Lines →Pick all →OK (划分网格)
(7) 模型加约束
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural→Displacement →On Nodes →选取桥身左端节点→OK →select Lab2: All DOF(施加全部约束) →Apply →选取桥身右端节点→OK →select Lab2: UY(施加Y方向约束) →OK
(8) 施加载荷
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Keypoints →选取底梁上卡车两侧关键点(X坐标为12及20)→OK →select Lab: FY,Value: -5000 →Apply →选取底梁上卡车中部关键点(X坐标为16)→OK →select Lab: FY,Value: -10000 →OK →ANSYS Utility Menu:→Select →Everything
(9) 计算分析
ANSYS Main Menu:Solution →Solve →Current LS →OK
(10) 结果显示
ANSYS Main Menu:General Postproc →Plot Results →Deformed shape →Def shape only →OK(返回到Plot Results)→Contour Plot →Nodal Solu →DOF Solution, Y-Component of 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
ANSYS Main Menu →General Postproc →Element Table →Define Table →Add →Lab: [bar_I], By sequence num: [SMISC,1] →OK →Close
定义线性单元J节点的轴力
ANSYS Main Menu →General Postproc →Element Table →Define Table →Add →Lab: [bar_J], By sequence num: [SMISC,1] →OK →Close
画出线性单元的受力图(见图3-24(b))
ANSYS Main Menu →General Postproc →Plot Results →Contour Plot →Line Elem Res →LabI: [ bar_I], LabJ: [ bar_J], Fact: [1] →OK
(11) 退出系统
ANSYS Utility Menu:File →Exit →Save Everything →OK。