ANSYS上机算例孔板应力集中问题

图4-14 PLANE82实常数设置
图4-12 实常数对话框
图4-13 选择要设置实常数的单元类型
（3）设置材料属性 运行Preprocessor>Mat
erial Props>Material Model s，弹出如图4-15所示对话 框，依次双击Structural， Linear，Elastic，Isotropic， 弹出图4-16所示对话框， 在EX选项栏中设置数值2. 1e11， 在PRXY选项栏中 设置数值0.3。设置完毕 单击OK按钮。
进行布尔运算：Preprocessor> Modeling>Operate>Booleans> Subtract>Areas，先选矩形面单击 OK，再单击圆面，单击OK。得 到如图4-19所示图形。
图4-19 长方形板模型
（5）划分网格 运行Meshing>Size Cntrls>Manual Size>Areas>All Areas，弹出
单元参数 设置
图4-10 单元类型对话框
图4-11 PLANE82 单元选项设置对话框
（2）定义实常数 运行Preprocessor>Real Consta nts>Add /Edit/Delete，弹出如图4 -12所示对话框，点击Add，弹出 如图4-13所示对话框，点击OK， 弹出如图4-14所示对话框，在T HK选项栏中设置板厚度为0.04m。 设置完毕单击OK按钮。
图4-15 选择材料属性对话框
图4-16 设置材料属性对话框
（4）建立模型 运行Preprocessor>Modelin
g>Create>Area>Rectangle>By 2 Corners，弹出如图4-17所示 对话框，设置参数， WP X选项栏中填写0，WP Y 选项栏中填写0，Width选项 栏中填写1.5，Height选项栏中 填写1，单击OK。继续运行Pr
孔边应力集中问题的有限元分析——计算应力集中系数
4.5.1问题描述
如图4-7所示长方形板ABCD，板厚 0.04m，孔半径r=0.2m，E=210GPa， 泊松比μ=0.3，约束条件：在长方 形底边AD约束全部自由度, BC边 施加垂直向下均布载荷g=10000000 N/m。
4.5.2 ANSYS求解操作过程
图4-7 长方形板结构
打开Ansys软件，在Ansys环境下做如下操作。
操作步骤：
1.设置文件名
选择应用菜单File>Change Jobname, 在弹出的对话中输入自己学号“2011558 94”,点击【OK】； File>Change Directory,在弹出的对话框 中选择存储的目标文件夹后点击【确定】。 File>Change Title,在弹出的对话框中输 入自己学号“201155894”,点击【OK】。 选择应用菜单Plot>Replot。
如图4-20所示对话框，在SIZE选项栏中填写0.05，点击OK按钮。
单元边 界长度
图4-20 设置网格尺寸对话框
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。
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。
eprocessor>Modeling>Create> Area>Circle>Solid Circle，得 到如图4-18所示对话框，在W P X选项栏中填写0.75，WP Y 选项栏中填写0.5，在Radius 选项栏中填写0.2，设置完毕 点击OK按钮。
图4-17 建立 矩形对话框
图4-18 创建实 心圆对话框
图4-21 网格划分对话框
图4-22 划分网格后的有限元模型
（6）施加约束 选择菜单Solutio
n>Define Loads>
Apply来自百度文库Structure>
Displacement>On Lines，选择长方 形底边，弹出图4 -23所示对话框， 选择All DOF， 单击OK。
所有自 由度
图4-23 施加全约束
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。
2
2、选择分析类
型 从主菜单 中选择Prefe rence,选择 分析类型Str uctural后点 击
【OK】。
结构分析
3
不唯一，可以选择其他单元类型
（1）选择单元类型 运行Preprocessor>Element Type>A dd/Edit/Delete，弹出Element Types对 话框，如图4-8所示。单击Add，弹 出Library of Element Types窗口，如 图4-9所示，依次选择Structural Solid， Quad 8 node 82，单击OK。
（7）施加载荷 选择菜单Solution>Define Loads>A pply>Structure >Pressure>On Lines， 弹出如图4-24所示对话框。拾取长 方形上边，单击OK按钮。弹出如 图4-25所示对话框。在VALUE选 项栏中填写10000000。设置完毕点 击OK完成设置。