课程设计ANSYS有限元分析(最完整)
有限元分析ANSYS理论与应用第四版课程设计
有限元分析ANSYS理论与应用第四版课程设计一、选题背景有限元分析是一种数值分析方法，广泛应用于各个领域。
它通过将复杂问题离散化为简单的有限元单元，然后计算每个单元中的变量，最终得到整个结构体系的解。
有限元分析在工程领域特别受欢迎，因为它可以模拟各种复杂情况，例如热传导、机械应力、电磁场等等。
而ANSYS是目前最为流行的有限元分析软件之一，也是工业界最广泛使用的有限元分析软件之一。
因此，学习ANSYS有限元分析对于工程学生来说非常重要。
同时，深入了解ANSYS的原理和应用，可以培养学生的分析和解决实际问题的能力。
因此，在毕业设计中选择有限元分析ANSYS理论与应用第四版课程设计，是十分有意义的。
二、任务介绍此次毕业设计的主要任务是：研究有限元分析ANSYS理论与应用第四版的内容，结合自己所学的工程知识，开展一个完整的课程设计。
具体任务包括以下几个方面：1. 学习有限元分析ANSYS理论与应用第四版的内容在开始课程设计之前，首先应当充分了解有限元分析ANSYS理论与应用第四版的内容。
学习过程中需要做到以下几点：•仔细研读ANSYS有限元分析的理论原理•阅读实例并模拟实例分析•练习使用软件进行有限元分析2. 独立设计一个有限元分析问题独立设计一个有限元分析问题，通过ANSYS软件进行模拟，从而体验有限元分析的具体过程。
设计问题的具体细节应满足以下几点：•选取合适的设计问题，并设计一个相应的结构模型•通过ANSYS软件对所设计的结构模型进行有限元分析•根据分析结果，解释结构中的应力分布和变形情况3. 形成课程设计报告将独立完成的有限元分析问题的报告形成课程设计报告。
具体要求如下：•完整介绍自己所设计的有限元分析问题，包括结构模型、参数设置等•描述有限元分析的具体过程•分析并解释分析结果，并对结果进行合理的解释和评估•总结有限元分析的理论和应用，提出未来研究的方向和思考三、学习方法和途径学习ANSYS有限元分析的理论和方法有多种途径和方法。
有限元分析ANSYS简单入门教程
有限元分析ANSYS简单入门教程有限元分析（finite element analysis，简称FEA）是一种数值分析方法，广泛应用于工程设计、材料科学、地质工程、生物医学等领域。
ANSYS是一款领先的有限元分析软件，可以模拟各种复杂的结构和现象。
本文将介绍ANSYS的简单入门教程。
1.安装和启动ANSYS2. 创建新项目(Project)点击“New Project”，然后输入项目名称，选择目录和工作空间，并点击“OK”。
这样就创建了一个新的项目。
3. 建立几何模型（Geometry）在工作空间内，点击左上方的“Geometry”图标，然后选择“3D”或者“2D”，根据你的需要。
在几何模型界面中，可以使用不同的工具进行绘图，如“Line”、“Rectangle”等。
4. 定义材料（Material）在几何模型界面中，点击左下方的“Engineering Data”图标，然后选择“Add Material”。
在材料库中选择合适的材料，并输入必要的参数，如弹性模量、泊松比等。
5. 设置边界条件（Boundary Conditions）在几何模型界面中，点击左上方的“Analysis”图标，然后选择“New Analysis”并选择适合的类型。
然后，在右侧的“Boundary Conditions”面板中，设置边界条件，如约束和加载。
6. 网格划分（Meshing）在几何模型界面中，点击左上方的“Mesh”图标，然后选择“Add Mesh”来进行网格划分。
可以选择不同的网格类型和规模，并进行调整和优化。
7. 定义求解器（Solver）在工作空间内，点击左下方的“Physics”图标，然后选择“Add Physics”。
选择适合的求解器类型，并输入必要的参数。
8. 运行求解器（Run Solver）在工作空间内，点击左侧的“Solve”图标。
ANSYS会对模型进行求解，并会在界面上显示计算过程和结果。
ansys有限元分析报告02
姓名： 班级：10 机制二班 学号：1038
1、概述
图示为一个 130mm×200mm×15mm 的钢制平板，钢板上沿板的中 心线钻出三个孔（半径 12mm），钢板底部已施加约束，钢板顶 边受 300N/mm 均布拉力。忽略重力影响。材料属性：杨氏模量： 190GPa；泊松比：0.3 求：钢板的应力分布情况及变形情况（提 示可参看课本第三章实例，可采用 Plane82 单元模拟；也可三维 建模采用 Solid45 实体单元模拟，注意单位制！ ）
0.113e9 N。 最大应力在图中红色区域，最大应力为 最大应力在图中红色区域，最大应力为0.113e9 0.113e9N
单元类型。再修改单元类型选项（options）
� Main Menu>Preprocessor>Material Models 定义材料属性
� Main Menu>Preprocessor>Real Constants 定义的截面的厚度。
� Main Menu>Preprocessor>Mesh>MeshTool 直接用 meshtool 对模型进行自由 网格划分
0. 255 e8m 最大变形在图中红色区域，最大变形为 最大变形在图中红色区域，最大变形为0. 0.255 255ee-8 � 应力云图
Main Menu>General Posproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu 弹出对话框选择Stess>von Mises stress获取下图
� 将模型底边自由度完全约束；
Байду номын сангаас
� 顶部边加载 F = -300000 N/M
ansys有限元分析报告
ANSYS有限元分析报告1. 简介在工程设计领域，有限元分析是一种常用的数值分析方法，通过将复杂的结构划分为有限数量的单元，然后对每个单元进行力学和物理特性的计算，最终得出整个结构的响应。
ANSYS是一款流行的有限元分析软件，提供了丰富的工具和功能，可用于解决各种工程问题。
本文将介绍ANSYS有限元分析的基本步骤和流程，并以一个实际案例为例进行说明。
2. 步骤2.1 确定分析目标首先要确定分析的目标。
这可以是结构的强度分析、振动分析、热传导分析等。
根据目标的不同，还需确定所需的加载条件和边界条件。
2.2 几何建模在进行有限元分析之前，需要进行几何建模。
在ANSYS中，可以使用几何建模工具创建和编辑结构模型。
这包括定义几何形状、尺寸和位置等。
2.3 网格划分网格划分是有限元分析的关键步骤。
通过将结构划分为多个单元，可以将结构分解为有限数量的离散部分，从而进行数值计算。
在ANSYS中，可以使用网格划分工具进行自动或手动划分。
2.4 材料属性定义在进行有限元分析之前，需要定义材料的物理和力学属性。
这包括弹性模量、泊松比、密度等。
ANSYS提供了一个材料库，可以选择常见材料的预定义属性，也可以手动定义。
2.5 加载和边界条件定义在进行有限元分析之前，需要定义加载和边界条件。
加载条件可以是力、压力、温度等。
边界条件可以是支撑、固定或自由。
2.6 求解和结果分析完成前面的步骤后，可以开始求解分析模型。
ANSYS将应用数值方法来解决有限元方程组，并计算结构的响应。
一旦求解完成，可以进行结果分析，包括位移、应力、应变等。
2.7 结果验证和后处理在对结果进行分析之前，需要对结果进行验证。
可以使用已知的理论结果或实验数据进行比较，以确保分析结果的准确性。
完成验证后，可以进行后处理，生成报告或结果图表。
3. 案例分析在本案例中，将针对一个简单的悬臂梁进行有限元分析。
3.1 确定分析目标本次分析的目标是确定悬臂梁在给定加载条件下的应力分布和变形。
ANSYS有限元分析——课程PPT课件
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
12.ANSYS/DesignSpace：该模块是ANSYS的低端产品， 适用与设计工程师在产品概念设计初期对产品进行基 本分析，以检验设计的合理性。其分析功能包括：线 性静力分析、模态分析、基本热分析、基本热力耦合 分析、拓扑优化。其他功能有：CAD模型读取器、自 动生成分析报告、自动生成ANSYS数据库文件、自动 生成ANSYS分析模板。产品详细分类： DesignSpace for MDT DesignSpace for SolidWorks Standalone DesignSpace ： （ 支 持 的 CAD 模 型 有 ： Pro/E 、 UG 、 SAT、Parasoild）
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8. ANSYS/ED：该模块是一个功能完整的设计模拟程序， 它拥有ANSYS隐式产品的全部功能，只是解题规模受 到了限制（目前节点数1000）。该软件可独立运行， 是理想的培训教学软件。
9. ANSYS/LS-DYNA：该程序是一个显示求解软件，可 解决高度非线性结构动力问题。该程序可模拟板料成 形、碰撞分析、涉及大变形的冲击、非线性材料性能 以及多物体接触分析，它可以加入第一类软件包中运 行，也可以单独运行。
有限元分析的基本步骤如下： • 建立求解域并将其离散化有限单元，即将连续问题分
解成节点和单元等个体问题； • 假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解
的近似连续函数； • 建立单元方程； • 构造单元整体刚度矩阵； • 施加边界条件、初始条件和载荷； • 求解线性或非线性的微分方程组，得到节点求解结果；
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6. 声学分析 ●定常分析 ●模态分析 ●动力响应分析
有限元分析ANSYS理论与应用第三版教学设计
有限元分析ANSYS理论与应用第三版教学设计概述ANSYS是目前工程领域流行的有限元分析软件之一，因其功能强大、使用方便和精度高等优点而受到各个领域工程师的喜爱。
本教学设计围绕ANSYS软件的使用和原理展开，旨在为学生提供有限元分析基本知识和实践技能，为他们未来的工作和研究打下坚实的基础。
教学目标•理解有限元分析的基本原理和流程；•掌握ANSYS软件操作的基本技能；•能够使用ANSYS软件完成基本的有限元分析任务；•能够根据分析结果分析和解决实际工程问题。
教学内容第一章前言•介绍有限元分析的基本概念；•介绍ANSYS软件的基本功能和特点。
第二章有限元建模•介绍有限元模型的建立流程；•介绍ANSYS软件中有限元模型的建立方法和技巧；•分析常见问题的建模方法。
第三章有限元分析•介绍有限元分析的基本原理和数学模型；•介绍ANSYS软件中有限元分析的基本流程；•介绍ANSYS软件中材料力学特性设定和应力分析的方法。
第四章有限元结果分析和可视化•介绍有限元分析结果的可视化方法；•介绍ANSYS软件中有限元分析结果的可视化方法和数据处理方法；•分析ANSYS软件中常见结果的图像和数据。
第五章 ANSYS实例分析•基于ANSYS软件的理论和方法；•对ANSYS分析结果进行评估；•分析ANSYS分析过程中的问题并进行解答。
教学方法本教学设计采用课堂讲授、案例分析和综合实验相结合的方式进行教学。
具体方法包括：•讲授ANSYS软件的基本操作方法和理论知识；•使用实例并结合案例分析，介绍如何进行有限元分析；•使用实际工程案例对学生进行实践操作（小组为单位）；•使用成果演示形式进行结果展示和评估。
教学评估•写作阶段，学生需要提交有关ANSYS软件的分析报告；•实践阶段，小组需要完成一个关于ANSYS分析的实例； - 最后学生需要总结其学习心得，理解并且较完整的描述化学分析的基本原理；评分方式：作业20%、实践实验报告30%、论文50%。
塔机平衡臂有限元分析ansys课程设计
塔机平衡臂的动力学分析
塔机平衡臂的有限元模型建立 动力学方程的建立与求解 模态分析结果及解释 动力学分析在塔机设计中的应用与展望
塔机平衡臂有限元分析结果的 后处理
有限元分析结果的可视化
可视化内容：包括应力、应 变、位移等结果的可视化
可视化方法：采用ANSYS的 图形界面进行后处理，生成 云图、等值线图等
塔机平衡臂的模态分析结果：通过模态分析可以得到塔机平衡臂的固有频率和模态 振型，这些结果可用于优化塔机平衡臂的结构设计，提高其稳定性和安全性。
塔机平衡臂模态分析的意义：模态分析对于塔机平衡臂的结构设计具有重要意义，通过优 化塔机平衡臂的结构设计，可以提高其工作性能和安全性，减少振动和共振等不利影响。
塔机平衡臂有限元分析ANSYS 课程设计
汇报人：
单击输入目录标题 塔机平衡臂有限元分析概述 塔机平衡臂模型的建立 塔机平衡臂的有限元分析 塔机平衡臂有限元分析结果的后处理 ANSYS软件操作实践
添加章节标题
塔机平衡臂有限元分析概述
有限元分析的基本概念
有限元分析是一 种数值分析方法， 通过将连续的物 理系统离散化为 有限个小的单元， 建立数学模型并 求解得到系统的
根据分析结果，优化塔机平衡臂的 材料选择和材料属性，以提高其承 载能力和耐久性。
添加标题
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根据分析结果，优化塔机平衡臂的 尺寸和形状，以减小应力集中和疲 劳损伤。
根据分析结果，优化塔机平衡臂的 连接方式和连接强度，以确保其整 体稳定性和可靠性。
ANSYS软件操作实践
ANSYS软件的基本操作
标。
塔机平衡臂的有限元分析意义
提高塔机设计的可靠性和安全 性
优化塔机结构，降低制造成本
课程设计ANSYS有限元分析(最完整)
有限元法分析与建模课程设计报告学院：机电学院专业：机械制造及其自动化指导教师：****学生：****学号：2012011****2015-12-31摘要本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。
力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况，为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。
关键词：ANSYS10.0；光盘；应力；应变。
目录第一章引言31.1 引言3第二章问题描述52.1有限元法及其基本思想52.2 问题描述5第三章力学模型的建立和求解63.1设定分析作业名和标题63.2定义单元类型73.3定义实常数103.4定义材料属性133.5建立盘面模型153.6对盘面划分网格233.7施加位移边界283.8施加转速惯性载荷并求解31第四章结果分析334.1 旋转结果坐标系334.2查看变形344.3查看应力36总结39参考文献40第一章引言1.1 引言光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一，认真研究光盘产业的规律和发展趋势，是一件非常迫切的工作。
光盘产业发展的整体性强，宏观调控要求高，因此，对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题，包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。
在高速光盘驱动器中，光盘片会产生应力和应变，在用ANSYS分析时，要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷，即可以施加角速度。
需要注意的是，利用ANSYS施加边界条件时，要将孔边缘节点的周向位移固定，为施加周向位移，而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。
本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。
第2章ANSYS有限元分析典型步骤
第2章ANSYS有限元分析典型步骤ANSYS有限元分析通常包括以下典型步骤：1. 建立几何模型：首先，需要根据实际情况建立一个准确的物体几何模型。
可以使用ANSYS的建模工具，如DesignModeler或SpaceClaim 等，或者根据实际测量数据导入几何模型。
2.定义材料属性：对于每个组件或部件，需要定义其材料属性。
这包括材料的弹性模量、泊松比、密度等。
可以根据实际材料性能值，或通过实验测量获得的数据进行定义。
3. 网格划分：在进行有限元分析之前，需要将几何模型划分为离散的小单元，也就是网格。
网格的划分可以使用ANSYS的网格划分工具，如Meshing或Tetrahedron等。
网格的质量对分析结果影响很大，因此需要注意网格的尺寸和形状。
4.边界条件的定义：在有限元分析中，需要定义加载条件和边界条件。
加载条件包括模型所受到的力或压力，边界条件包括模型的约束条件。
根据实际情况，可以在加载面上应用力或压力，并在其他面上施加约束条件，如固定、自由、对称等。
5.约束和加载条件的应用：在ANSYS中，可以通过指定加载和约束条件来模拟实际问题的工作条件。
可以使用ANSYS的加载和约束工具来定义这些条件，并将其应用于相应的面或区域。
6.求解计算：在有限元分析中，需要对模型进行数值求解以获得结果。
ANSYS提供了强大的求解器，可以对各种非线性和线性问题进行求解。
可以选择适当的求解方法和参数，并启动求解计算。
7.结果分析：一旦求解过程完成，可以对分析结果进行分析和解释。
ANSYS提供了丰富的后处理工具，可以显示网格变形、应力和应变分布、位移和振动模式等相关结果。
根据需要，可以导出结果并使用其他软件进一步分析。
8.结果验证和优化：根据结果分析，可以对模型和分析设置进行验证和优化。
结果验证通常是与实验数据进行比较，以确定模型的准确性。
优化可以是调整材料属性、几何形状或边界条件等，以提高模型性能。
9.报告和展示：最后，需要编写分析报告，并通过图形和表格等方式展示分析结果。
ansys课程设计
ansys 课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握ANSYS软件的基本操作流程，包括前处理、求解和后处理；2. 了解有限元分析的基本原理，理解ANSYS在工程领域的应用；3. 学习并掌握利用ANSYS进行结构静力学、动力学分析的方法；4. 了解ANSYS在不同材料、不同载荷条件下的分析特点。
技能目标：1. 能够独立进行ANSYS软件的安装、配置及操作；2. 能够运用ANSYS进行简单的结构模型建立、网格划分和求解设置；3. 学会使用ANSYS进行结果查看、数据提取和分析报告撰写；4. 培养学生解决实际工程问题的能力，能将ANSYS应用于课程设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程软件的浓厚兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的团队协作意识，培养其沟通协调能力；3. 强化学生的责任感和使命感，使其认识到所学知识在国家和经济社会发展中的重要性；4. 引导学生树立正确的价值观，将所学知识应用于国家建设和人民福祉。
课程性质：本课程为高年级专业选修课，旨在通过ANSYS软件的学习，使学生掌握有限元分析方法，提高解决实际工程问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的力学基础和计算机操作能力，具有较强的学习兴趣和求知欲。
教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，强调操作技能的培养，提高学生的综合运用能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续的研究工作或职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. ANSYS软件概述：介绍ANSYS软件的发展历程、功能特点及其在工程领域的应用。
教材章节：第一章 绪论2. 有限元分析基本原理：讲解有限元分析的基本概念、方法及其在结构分析中的应用。
教材章节：第二章 有限元法基本原理3. ANSYS前处理技术：学习几何建模、网格划分、边界条件设置等前处理操作。
教材章节：第三章 几何建模与网格划分；第四章 边界条件与载荷施加4. ANSYS求解器设置：掌握求解器的选择、求解类型、求解参数设置等。
(完整版)ansys有限元分析报告
桌面受力有限元分析报告班级：机自0805姓名：刘刚学号：200802070515摘要：本报告是在ANSYS10.0的平台上，采用有限元静力学分析方法，对桌面受力进行应力与变形分析。
一、问题描述：桌面长1500mm，宽800mm，厚50mm，桌脚长650mm,为空心圆管,外径70mm,内径60mm,桌面中央300mmX150mm的区域内承受2.5 Mpa的压力，四个桌脚完全固定，假设所有材料为铝合金,弹性模量E=7.071×104 Mpa，泊松比μ=0。
3。
试用Shell63单元模拟桌面、Beam188单元模拟桌脚，分析此桌子的变形及受力情况。
假设桌子的垂直方向最大变形量的许用值为0。
5％(约7。
5mm),该设计是否满足使用要求，有何改进措施?二、定义类型：（1）定义单元类型 63号壳单元和188号梁单元（2）定义材料属性弹性模量E=7.071×104 Mpa泊松比μ=0.3(3）定义63号壳单元的实常数，输入桌面厚度为50mm定义梁单元的截面类型为空心圆柱,内半径30mm，外半径35mm（4) 建立平面模型(5）划分网格利用mapped网格划分工具划分网格（6)施加载荷将四个桌脚完全固定，在桌面中央300mmX150mm的区域内施加向下的2.5 Mpa压力三、分析求解（1）变形量（2）位移云图（3）应力云图四、结果分析根据位移云图可知，蓝色地方的变形量最大，最大变形量为：10.048mm根据应力云图可知，红色地方所受的应力最大，最大应力为：191.73Mpa五、结论由于桌子垂直方向最大变形量为10.048mm，而材料最大许用变形量为7。
5mm 即SMX=10.048mm＞［SMX＝7。
5mm]故:此设计不满足要求，应该重新选择材料。
有限元分析要点(ANSYS)
目录一、分析类型划分 (3)1.1 结构静力学分析 (4)1.2 结构动力学分析 (4)1.2.1 模态分析特点 (4)1.2.2 循环对称结构模态分析 (5)1.3 谐响应分析 (5)1.3.1 简谐载荷 (5)1.3.2 求解方法： (5)1.4 瞬态动力学分析 (6)1.4.1 瞬态动力学分析特点 (6)1.5 刚体动力学分析 (7)1.6 响应谱分析 (7)1.7 接触问题 (8)1.7.1 接触选项 (8)1.7.2 接触结果 (9)1.8 弹塑性分析 (9)1.8.1 屈服准则 (9)1.8.2 流动准则 (9)1.8.3 强化准则 (9)1.8.4 材料数据 (9)1.9 线性屈曲分析 (9)1.10 非线性屈曲分析 (10)1.11 疲劳强度计算 (11)1.12 热分析和热应力计算 (13)1.12.1 稳态热分析步骤 (13)1.13 实例 (16)1.11.1. 利用MPC技术对3D实体-面体进行连接 (16)1.11.2. 带预紧力的螺栓连接 (16)二、模型建立 (17)2.1概念建模 (17)三、网格划分 (18)3.1网格划分整体控制 (18)3.2局部网格控制 (19)3.3网格划分基础 (19)3.3.1网格划分方法 (19)四、分析设置 (23)五、载荷与约束 (25)六、应力应变结果 (27)一、分析类型划分1.1 结构静力学分析在线性结构静力学分析时，材料属性必须输入杨氏模量（即弹性模量）和泊松比；如果施加了惯性载荷，必须输入材料的密度；如果施加了温度载荷，必须输入材料的线膨胀系数。
可以施加的载荷有：惯性载荷可以使用的是重力加速度及旋转速度，所有的结构载荷、结构约束及温度载荷。
1.2结构动力学分析结构在随时间变化载荷作用下的响应分析称为结构动力学分析，其与结构静力学分析不通，必须考虑载荷的时间效应和结构的惯性效应。
1.2.1 模态分析特点1. 支持所有类型几何体，但对于线体，只能得到振型、位移结果（普通分析还有应力解）。
ansys有限元分析报告
ANSYS有限元分析报告1. 引言有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是一种常用的工程分析方法，可以用于预测材料和结构在各种工况下的行为和性能。
本报告旨在通过使用ANSYS软件进行有限元分析，对某一具体的工程问题进行模拟和分析，并得出相应的结论和建议。
2. 问题描述本次有限元分析的问题是研究某结构在受载情况下的应力分布和变形情况。
具体而言，我们关注的结构是一个柱形零件，其材料为XXX，尺寸为XXX。
该结构在受到垂直向下的均布载荷时，会发生弯曲变形和应力集中现象。
我们的目标是通过有限元方法对该结构进行分析，预测其应力分布情况，并评估其承载能力。
3. 模型建立我们使用ANSYS软件来建立和分析该结构的有限元模型。
首先，我们将导入该零件的几何数据，然后通过ANSYS的建模工具创建相应的有限元模型。
在建立模型的过程中，我们需要注意几何尺寸、材料特性、约束条件和加载方式等参数的设定，以确保模型的准确性和可靠性。
4. 材料属性和加载条件在进行有限元分析之前，我们需要确定材料的特性和加载条件。
根据提供的信息，我们将采用XXX材料的力学特性进行模拟。
同时，我们假设该结构受到均布载荷的作用，其大小为XXX。
这些参数将在后续的分析中使用。
5. 模型网格划分在进行有限元分析之前，我们需要对模型进行网格划分。
网格的密度和质量将直接影响分析结果的准确性和计算效率。
在本次分析中，我们将采用适当的网格划分策略，以满足准确性和计算效率的要求。
6. 模型分析和结果通过ANSYS软件进行有限元分析后，我们得到了该结构在受载情况下的应力分布和变形情况。
根据分析结果，我们可以观察到应力集中区域和变形程度，并根据材料的特性进行评估。
同时，我们可以通过对加载条件的变化进行分析，预测该结构的承载能力和安全系数。
7. 结论和建议根据有限元分析的结果，我们得出以下结论和建议：•该结构在受均布载荷作用下发生应力集中现象，需要对其进行加强和优化设计。
ansys有限元分析基本流程
第一章实体建模第一节基本知识建模在ANSYS 系统中包括广义与狭义两层含义，广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型，狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。
建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型，保证网格具有合理的单元形状，单元大小密度分布合理，以便施加边界条件和载荷，保证变形后仍具有合理的单元形状，场量分布描述清晰等。
一、实体造型简介1．建立实体模型的两种途径①利用ANSYS 自带的实体建模功能创建实体建模：②利用ANSYS 与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。
2．实体建模的三种方式(1) 自底向上的实体建模由建立最低图元对象的点到最高图元对象的体，即先定义实体各顶点的关键点，再通过关键点连成线，然后由线组合成面，最后由面组合成体。
(2) 自顶向下的实体建模直接建立最高图元对象，其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。
(3) 混合法自底向上和自顶向下的实体建模可根据个人习惯采用混合法建模，但应该考虑要获得什么样的有限元模型，即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。
自由网格划分时，实体模型的建立比较1e 单，只要所有的面或体能接合成一体就可以：映射网格划分时，平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。
二、ANSYS 的坐标系ANSYS 为用户提供了以下几种坐标系，每种都有其特定的用途。
①全局坐标系与局部坐标系：用于定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。
②显示坐标系：定义了列出或显示几何对象的系统。
③节点坐标系：定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。
④单元坐标系：确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。
1．全局坐标系全局坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。
在默认状态下，建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。
总体坐标系是一个绝对的参考系。
ANSYS 提供了4种全局坐标系：笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y- 柱坐标系。
4种全局坐标系有相同的原点，且遵循右手定则，它们的坐标系识别号分别为：0是笛卡尔坐标系(cartesian), 1是柱坐标系(Cyliadrical) , 2 是球坐标系(Spherical)，5 是Y-柱坐标系(Y-aylindrical)，如图2-1 所示。
工程分析应用软件(ANSYS)第1章 有限元基本理论
1.7 单元形函数(续)
DOF值二次分布
.
.
二次曲线的线性近似 (不理想结果)
真实的二次曲线
.
.
1
节点
单元
2
节点
单元
线性近似 (更理想的结果)
真实的二次曲线
.. . . .
3
节点
单元
二次近似 (接近于真实的二次近似拟合) (最理想结果)
.
.
4
节点
单元
1.7 单元形函数(续)
❖ DOF值可以精确或不太精确地等于在节点处的真实 解，但单元内的平均值与实际情况吻合得很好。
x
x
yx
y
zx
z
X
0
xy
x
y
y
zy
z
Y
0
xz
x
yz
y
z
z
Z
0
1.3.2 几何方程
x
u x
y
v y
z
w z
xy yz
v x w y
u y v z
zx
u z
w x
1.3.3 物理方程(本构方程)
x e 2G x
y e 2G y
z e 2G z
❖ 即对单元假设一个位移差值函数(位移模式)，得到用 节点位移表示单元体内任一点的唯一的关系式
{u} [N ]{}e
1.9.2 选择位移模式(续)
❖ 有了位移模式，就可利用几何关系和应力-应变关系 表出用单元节点位移表示单元中应变和应力的表达 式
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有限元法分析与建模课程设计报告学院：机电学院专业：机械制造及其自动化指导教师：****学生：* ***学号：2012011****2015-12-31摘要本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。
力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况，为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。
关键词：ANSYS10.0；光盘；应力；应变。
目录第一章引言 (3)1.1 引言 (3)第二章问题描述 (4)2.1有限元法及其基本思想 (4)2.2 问题描述 (4)第三章力学模型的建立和求解 (5)3.1设定分析作业名和标题 (5)3.2定义单元类型 (6)3.3定义实常数 (9)3.4定义材料属性 (12)3.5建立盘面模型 (14)3.6对盘面划分网格 (22)3.7施加位移边界 (27)3.8施加转速惯性载荷并求解 (30)第四章结果分析 (32)4.1 旋转结果坐标系 (32)4.2查看变形 (33)4.3查看应力 (35)总结 (38)参考文献 (39)第一章引言1.1 引言光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一，认真研究光盘产业的规律和发展趋势，是一件非常迫切的工作。
光盘产业发展的整体性强，宏观调控要求高，因此，对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题，包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。
在高速光盘驱动器中，光盘片会产生应力和应变，在用ANSYS分析时，要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷，即可以施加角速度。
需要注意的是，利用ANSYS施加边界条件时，要将内孔边缘节点的周向位移固定，为施加周向位移，而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。
本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。
第二章 问题描述2.1有限元法及其基本思想有限元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、且按一定方式相互联结在一起的单元组合体。
由于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身可以有不同形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解区域。
有限元法作为数值分析方法的一个重要特点是利用在每一个单元内假设的近似函数，分片地表示全求解域上待求的未知场函数。
单元内的近似函数通常由未知场函数或其导数在单元的各个节点的数值和其插值函数表达。
这样，一个问题的有限元分析中，未知场函数或其导数在各个节点上的数值就成为新的未知量（即自由度），从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。
一经求解出这些未知量，就可通过插值函数计算出各个单元内场函数的近似值，从而得到整个求解域上的近似解。
显然，随着单元数目的增加，即单元尺寸的缩小，或者随着单元自由度的增加及插值函数精度的提高，解的近似程度将不断改进。
如果单元是满足收敛要求的，近似解最后将收敛于精确解。
2.2 问题描述标准光盘，置于52倍速的光驱中处于最大读取速度（约为1000min r ），计算其应力分布。
标准光盘参数：外径：120mm 内孔径：15mm 厚度：1.1mm 弹性模量：a MP 4106.1⨯ 密度：33102.2m Kg ⨯第三章力学模型的建立和求解3.1设定分析作业名和标题（1）从常用菜单中选择File--Change jobname命令，将弹出Change jobname对话框，在Enter new jobname文本框中输入文字“CH01”为数据库文件名，单击OK完成文件名的修改，如图所示。
（2）从实用菜单中选择File--Change Title命令，将弹出Change Title对话框，在Enter new title文本框中输入文字“CD”为标题名，单击OK完成文件名的修改，如图所示。
（3）选取菜单路径Utility Menu/Plot /Replot，指定的标题“CD”将显示在图形窗口的左下角，如图所示。
（4）选取菜单路径Main Menu/Preference，将弹出Preference of GUI Filtering（菜单过滤参数选择）对话框，选中Structural复选框，单击OK按钮确定，如图所示。
3.2定义单元类型在进行有限元分析时，首先应根据分析问题的几何结构、分析类型和所分析的问题精度要求等，选定适合具体分析的单元类型。
本课题用选4节点四边形板单元PLANE42。
（1）从主菜单中选择Main Menu/Preprocessor/Element/Add/Edit /Delete命令，弹出Element Types（单元类型）对话框，如图所示。
（2）单击Add...按钮，将弹出Library of Element Types（单元类型库）对话框，如图所示。
（3）在左边的列表框中选择“Solid”选项，选择实体单元类型。
在右边的列表框中选择“Quad 4node 42”选项，选择4节点四边形板单元PLANE42，单击OK按钮，将PLANE42单元添加，并关闭单元类型库对话框，同时返回到第一步弹出的单元类型对话框，如图所示。
（4）单击Options…弹出如图所示的PLANE42 element type options（单元选项设置）对话框，对PLANE单元进行设置，使其可用于计算平面应力问题，如图所示。
（5）在Element behavior（单元行为方式）下拉列表框中选择Plane-stress w/thk(带有厚度的平面应力)选项。
单击OK按钮，接受选项，关闭单元选项设置对话框，返回到单元类型对话框，完成单元类型定义，如图所示。
（6）单击Close按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加，如图所示。
3.3定义实常数本课题中选用带有厚度的平面应力行为方式的PLANE42单元，需要设置其厚度实常数。
（1）从主菜单中选择Main Menu/Preprocessor/Real Constants/Add/Edit/Delete命令，弹出Real Constants(实常数)对话框，如图所示。
（2）单击add…按钮，弹出如图所示Element Type for Real Constants （实常数单元类型）对话框，要求选择欲定义实常数的单元类型。
本课程设计中只定义了一种单元类型，在已知的单元类型列表中选择“Type 1 PLANE42”，将要为PLANE42单元类型定义实常数。
单击OK弹出Real Constant Set（实常数集）对话框，如图所示。
（3)在Thickness（厚度）文本框中输入“1.1”，单击OK，关闭实常数输入对话框，返回到实常数对话框，如图所示已经定义了一组实常数，如图所示。
(4)单击Close按钮，关闭实常数设置对话框，如图所示。
3.4定义材料属性考虑惯性力的静力分析中必须定义材料的弹性模量和密度。
具体步骤如下：（1）从主菜单中选择Main Menu/Preprocessor/Material Props/Material Models命令，将弹出Define Material Model Behavior(定义材料模型)窗口，如图所示。
（2）依次双击Structural/Linear/Elastic/Isotropic,将弹出1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框，如图所示。
（3）在对话框EX文本框中输入弹性模量EX为1.6e4，在PRXY文本框中输入泊松比0.3，单击OK按钮，关闭对话框，并返回到定义材料属性对话框，在定义材料属性会话框的左边一栏出现刚刚定义的参与号为1的材料属性，如图所示。
（4）依次双击Structural/Density弹出定义密度对话框，在DENS文本框中输入密度数值“2.2e-9”，单位为。
单击OK按钮，退出定义材料模型属性窗口，完成对材料模型属性的定义，如图所示。
3.5建立盘面模型本课程设计的模型比较简单，仅有一个平面。
需要注意的是使用PLANE系列单元时，要求模型必须位于全局XY平面内。
默认的工作平面即位于全局XY 平面内，因此可以直接在默认的工作平面内创建圆环面，为了对圆环面划分有限元网格，还需要将圆环面分成两半。
（1）从主菜单中选择Main Menu/Preprocessor/Modeling/Create/Areas/Circle/ Annulus命令，弹出Annular Circular Area(圆环面)对话框，如图所示。
（2）在WP X文本框中输入圆环面圆心的X坐标（相对于工作平面）“0”；在WP Y文本框中输入圆环面圆心的Y坐标（相对于工作平面）“0”；在Rad-1文本框中输入内孔半径“7.5”；在Rad-2文本框中输入内孔半径“60”。
单击OK按钮确认，关闭对话框。
同时ANSYS在当前工作平面的原点位置创建内径为15mm，外径为120mm的圆环面，如图所示。
（3）从实用菜单中选择Main Menu/PlotCtrls/Numbering命令，弹出Plot Numbering Controls（显示图元编号控制）对话框，如图所示。
选中Keypoint numbers(关键点编号)复选框。
单击OK按钮，使之生效，并对图形窗口进行重绘，如图所示。
图为显示图元编号控制对话框图为创建的圆环面（4）从主菜单中选择Main Menu/Modeling/Create/Lines/Lines /Straight Line命令，弹出关键点选择对话框，要求选择要创建的直线的两个端点。
用鼠标在图形窗口中选择选取关键点1、3，创建出端点为关键点1,3的直线，如图所示。
（5）单击OK按钮，关闭选择对话框，如图所示。
（6）从实用菜单中选择Utility Menu/Plot/Multi-Plots命令，在图形窗口显示所有图元，如图所示。
图为创建的盘面和切割盘面的线（7）从主菜单中选择Main Menu/Preprocessor/Modeling/Operate/Booleans/Divide/Area by Line命令，弹出面选择对话框，要求选择欲被分割的面，如图所示。
(8) 选择创建的圆环面，并单击选择对话框的OK按钮，又弹出选择对话框，要强求选择分割面的线，如图所示。
（9）选择在第（4）步中创建的线，并单击选择对话框的OK按钮，如图所示。
（10）ANSYS将进行布尔运算，将选定的面分割开来成为两个面，如图所示。
如图是被分割后的两个面3.6对盘面划分网格（1）从主菜单中选择Main Menu/Preprocessor/Meshing/MeshTool 命令，弹出Mesh Tool，单击Lines域Set按钮，点击Pick All按钮，弹出Element Sizes on Picked Lines对话框，在NDIV No. of element divisions 文本框中输入“10”单击OK按钮，如图所示。