ANSYS入门实例

创建补丁面积，并布尔相加



ANSYS实例一（连接板建模）

创建圆孔，两个小圆孔

Exercise


Preprocessor →Modeling →Create →Circle →SolidCircle，输入圆 心为（0，0），半径为0.4。 将工作平面原点移至总体总标系原点，Workplane →Offset WP to →Global Origin。 Preprocessor →Modeling →Create →Circle →SolidCircle，输入圆 心为（0，0），半径为0.4。 Preprocessor →Modeling →Operate →Subtract → Areas，先选取 矩形面，点击APPLY，再选取两个小圆，点击OK.
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

建立模型结果
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

划分网格结果
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

约束和载荷施加结果
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

计算变形结果
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

计算变形结果
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）
合位移分布分布
X方向应力场分布
等效应力场分布
ANSYS实例三（齿轮建模问题）

问题描述

上图所示为一个直齿轮的结构示意图，结构参数为模数m=6、齿数 z=28。建立有限元模型。
ANSYS实例三（齿轮建模问题）

建立模型主要步骤示意图（续）
ANSYS实例三（齿轮建模问题）

建立模型主要步骤示意图

进入ANSYS 程序 →ANSYS 生成几何模型

创建矩形


ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Rectangle →By Dimension 输入如下数值：X1=0,X2=6,Y1=-1,Y2=1 →APPLY 输入第二个矩形的坐标数值： X1=4,X2=6,Y1=-1,Y2=-3 →OK
ANSYS实例五（连杆受力分析）

建立模型步骤
ANSYS实例五（连杆受力分析）

建立模型（续）、划分网格
Exercise
ANSYS实例五（连杆受力分析）

施加载荷和约束
ANSYS实例五（连杆受力分析）

计算结果
ANSYS实例（对称性及分割问题）

问题描述

上图所示为轮子的2D平面图，其中列出了该轮的基本尺寸（单位为英 寸），中间筋板上的孔有8个，圆周均布。现要分析该轮仅承受Y轴旋 转角速度作用下，轮的受力及变形情况。已知角速度ω＝525rad/s， 材料属性为弹性模量E=30×10^6Psi，泊松比为0.3，密度为 0.00073lb/in^3。
ANSYS实例二（光盘分析）

进入ANSYS 程序 →ANSYS 生成几何模型

创建矩形


ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle →Annulus 输入如下数值：X=0,Y=0,Rad1=0.12, Rad2=0.015→APPLY
ANSYS实例六（对称性及分割问题）

建立模型结果
ANSYS实例六（对称性及分割问题）

划分网格结果
ANSYS实例六（对称性及分割问题）

不同类型单元连接处单元转换结果 （20node95 to 10node92)
Exercise
ANSYS实例六（对称性及分割问题）

施加载荷和约束后结果
Exercise
ANSYS实例六（对称性及分割问题）

求解结果（1/16结构）
Exercise
ANSYS实例六（对称性及分割问题）

求解结果（结构扩展）
Exercise
ANSYS实例七（活塞受力分析）
Exercise

问题描述

上图所示为汽车活塞的几何模型，在Pro/E中已经建立模型。在活塞 顶部承受P＝1000N的面载荷作用，利用有限元分析该活塞的受力状 态，连杆的材料属性为弹性模量E=2.06×1011Pa，泊松比为0.3，密 度为7900kg/m3。
ANSYS实例一（连接板建模）

将面积布尔运算加为一体

Preprocessor →Modeling →Operate →AddAreas，选择pick All. Preprocessor →Modeling →Create →Line Fillet. 选择标号为 L17和L18的线段，并设置半径为0.4。 创建过渡圆弧面积， Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitray →By Lines.选择小圆弧及与其相交的两直线。 Preprocessor →Modeling →Operate →AddAreas，选择pick All.
* EX=16E9
ANSYS实例二（光盘分析）

划分网格用映射分网（也可以直接使用Smart size分网)

设定每段线段划分10份
ANSYS实例二（光盘分析）

施加约束
切换坐标至总体柱坐标，把所有节点变换到总体柱坐标下 使用Select工具，选择Node →By Location →X →0.0075 →Aplly. 选择内孔所有节点。 （在柱坐标系下，X代表径向，Y代表周向）

从支架中减去两个小圆孔

等效应力 （MISES应力）
ANSYS实例二（光盘分析）

问题描述


模型如上图所示，标准光盘，置于52倍速光驱中处于最大读取速度 （约为10000r/min），计算光盘在运行时其内部应力分布。 光盘参数： 外径＝120mm，内孔径＝15mm，厚度＝1.2mm，弹性模量 E=1.6×104MPa（聚碳酸脂 ），泊松比为0.3，密度为2.2×103kg/m3。
ANSYS实例二（光盘分析）

设定单元类型

单元类型plan42，定义Option K3设为plane strs w/thk，设 定实常数RealConstants中加入厚度常数1.2e-3m.
ANSYS实例二（光盘分析）

设定材料属性

弹性模量E=1.6×109Pa（钢材），泊松比为0.3， 密度为2.2×103kg/m3

ANSYS实例二（光盘分析）

计算结果
总变形图
Von Mises等效应力图
径向应力分布图
ANSYS实例三 管道压缩变形分析

有一输气管道，其横截面尺寸如下图（单位： mm），输送气体压力为0.5MPa,求管壁的应力场 分布及变形情况。 管道材料弹性模量为260GPa,泊松比为0.26
映射网格
ANSYS入门实例
ANSYS实例（一）——支架静力学分析

问题描述

模型如上图所示，两个圆孔的半径和倒角的半径都是0.4m，两个半圆 的半径都是1.0m，板厚度为0.5m。材料属性为弹性模量 E=2.06×1011Pa（钢材），泊松比为0.3，密度为7.8×103kg/m3。
ANSYS实例一（连接板建模）

计算等效应力结果
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

计算等效应力对称扩展结果
ANSYS实例五（连杆受力分析）

问题描述

上图所示为蒸气轮机连杆的几何模型，连杆的厚度为0.5m，在小头孔 的内侧90度范围内承受P＝1000Pa的面载荷作用，利用有限元分析该 连杆的受力状态，连杆的材料属性为弹性模量E=3×107Pa，泊松比为 0.3，密度为7800kg/m3。
ANSYS实例三（齿轮建模问题）

建立模型步骤
ANSYS实例三（齿轮建模问题）

以10node92单元划分齿轮模型
ANSYS实例四（平面应力对称性问题）

问题描述

上图所示为一个承受单向拉伸的正方形板(单位为mm)，长度 和宽度均为20mm，厚度为0.1mm。已知材料属性为弹性模 量E=2×1011Pa，泊松比为0.3，拉伸的均布载荷q＝1000Pa。
ANSYS实例七（活塞受力分析）

导入IGS模型
Exercise
ANSYS实例七（活塞受力分析）

划分网格
Exercise
ANSYS实例七（活塞受力分析）

施加载荷和约束
Exercise
ANSYS实例七（活塞受力分析）

计算结果
Exercise
THE END
ANSYS实例一（连接板建模）

将工作平面转换到极坐标，创建圆孔



Workplane →Display →WPSetting.选择POLAR为工作平面。 Preprocessor →Modeling →Create →Circle →SolidCircle，输 入圆心为（0，0），半径为1。 平移工作平面原点至右侧矩形底边的中点上，操作为： Workplane →Offset WP to Keypoints,选择右侧矩形底边上的 左右两点。 Preprocessor →Modeling →Create →Circle →SolidCircle，输 入圆心为（0，0），半径为1。