ansys平面结构强度分析实例

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。

求出材料最大应力值。

厚度为5mm
（1）选择单元类型
运行Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，弹出Element Types对话框，单击Add，弹出Library of Element Types窗口，选择Structural Solid，输入82，单击OK。

在Element Types对话框中，单击Options，在弹出的对话框中，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。

（2）定义实常数
运行Preprocessor>Real Constants>Add /Edit/Delete，弹出Real Constants对话框，点击Add，在弹出的对话框中点击OK，弹出Real Constants Set Number 1,for PLANE82对话框，在THK选项栏中设置板厚度为0.005m。

设置完毕单击OK按钮。

（3）设置材料属性
运行Preprocessor>Material Props>Material Models，在弹出的对话框中依次双击Structural，Linear，Elastic，Isotropic，弹出Linear Isotropic Properties for Material Model 1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。

4）建立模型
运行Preprocessor>Modeling>Create>Area>Polygon>By Vertices，弹出下图所示对话框，选项栏中依次填写下表中数据，单击Apply，完成后单击OK。

继续运行Preprocessor>Modeling>Create>Area>Circle>Solid Circle，得到下图所示对话框，输入表中数据，设置完毕点击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。

重复两次得到下图所示图形。

（5）划分网格
运行Meshing>Size Cntrls>Manual Size>Areas>All Areas，弹出下图所示对话框，在SIZE选项栏中填写0.005，点击OK按钮。

运行Mesh>Mesh Tool，弹出下图所示对话框，在Shape选项栏后面，选择Tri和Free，单击Mesh.划分网格，网格划分结果如下。

（6）施加约束
选择菜单Solution>Define Loads>Apply>Structure>Displacement>On Lines，选择最左边的垂直边，弹出下图所示对话框，选择All DOF，单击OK。

（7）施加载荷
选择菜单Solution>Define Loads>Apply>Structure >Pressure>On Lines，弹出下图所示对话框。

拾取最上面两条水平边的右面一条，单击OK按钮。

弹出如图4-25所示对话框。

在VALUE选项栏中填写24.3KN/m。

设置完毕点击OK完成设置。

（8）求解
运行Solution>Solve>Current LS，弹出下图所示对话框。

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Close关闭对话框，计算完毕。

（9）后处理
运行General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu，弹出下图所示对话框，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。

结果显示如下。

应力的最大值为439.453kPa。