Ansys课程设计
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CAD/CAE软件实践课程设计
第一题（平面问题）：
如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。
序号
数据（长度单位mm，分布力单位N/cm）
A B C D q
21 260 68 130 Ф62280
一、前处理
步骤一创建几何实体模型
1.创建图形。
a.依次点击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS
输入节点1(0,0) 2(0,150) 3(130,150) 4(260,150) 5（260,82 6(130,82)点OK Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line
用光标点1，2点，2,3点，3，4点，4，5点，5，6点连成直结，点Apply；连完点“OK”Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines
用光标分别点击各条边，全部点击完毕后点击OK，出现如下图形：
b.建立两个圆MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circles
输入: WP X=50 输入: WP X=195
WPY=100 WPY=116
RADIUS=31 RADIUS=15
c.用光标用布尔运算，将两个圆从图形中除去
MainMenu>Proprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas
弹出对话框后，用光标点基本（即总体），再点“OK”，再点要减去的部分，“OK”
得到基本图形
步骤二进行单元属性定义
1定义单元类型。
Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete
弹出对话框中后，点“Add”。双弹出对话框，选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”，退回到前一个对话框。
2.设置单元选项
点“Element Type”对话框中的“Options”
K3 处选：Plans strs (表示选平面应力单元没有厚度)
K5处选：Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)
K6处选：No extra output.
3.定义材料属性
Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框，双击Structural>Liner>Elastic>Isotropic。输入弹性模量和泊松比点击ok。
3.定义实常数
由于是平面问题，故不需要定义是常数。
步骤三对整个图形进行网格划分及求解。
１. 定义网格(单元)尺寸
MainMenu>Proprocessor>Meshing>SizeCntrls>Manual Size>Areas> All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 3
2. 划分网格
Main Menu>Proprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free, 弹出对话框，用光标点基本，再点击对话框里的“Pick ”得到如下图形
步骤四
.1 定义位移约束
Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural> Displacement > On Areas
2对右边矩形单元定义载荷。
Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Pressure > On Lines,
选择需要加分布力的直线,
在弹出的对话框中输入所加分布力的大小2800,点ok。如下图所示
五.求解
Main Menu >Solution> Solve >Current LS
1.查看总体变形
Main Menu >General Postproc >Plot Results > Deformed shape
选择Def+undeformed,
二.后处理
1.查看位移分布图
Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solu, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution> DOF Solution > Displacement vector sum
2. 查看应力分布图
Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution> Stress >von Mises stress或1st Principal stress
第二题（简单三维问题）：
卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。请先用材料力学计算公式校核心轴的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。
序号 数据（长度单位mm ，力单位KN ）
A B C D E F 21
215
935
89
104
90
20