有限元课程设计-----空间三维梁组合应力ansys分析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
空间三维梁组合变形的受力分析
问题阐述
空间三维梁的几何尺寸如图(使用AutoCAD绘制)所示:
交互式的求解过程
1进入ANSYS
程序→ANSYS 10.0 →Configure ANSYS Products →file Management→input job name: kechengsheji→Run
2建立几何结构
1.1创建给定位置的关键点
1.Main Menu:Preprocessor
-Modeling-Create
Keypoint
In Active CS。
2.输入关键点号1。
3.分别输入0,0,0作为关键点1的坐标值。
4.按下Apply按钮完成第一个点的创建。
5.输入关键点号2。
6.分别输入0,0,400作为关键点2的坐标值。
7.按下Apply按钮完成第二个点的创建。
8.输入关键点号3。
9.输入0,0,800作为关键点3的坐标值。
10.按下Apply按钮完成第三个点的创建。
11.输入关键点号4。
12.输入400,0,800作为关键点4的坐标值。
13.按下Apply按钮完成第四个点的创建。
14.输入关键点号5。
15.分别输入400,200,800作为关键点5的坐标值。
16.输入关键点号10000。
17.分别输入400,250,800作为关键点5的坐标值。
18.按下OK按钮完成所有点的创建。
1.2创建关键点之间的直线
1.Main Menu:Preprocessor
Modeling-Create
Lines-Lines-Straight Line
2.依次选择关键点1,2,3,4,5。
按下选择菜单上的OK按钮。
1.3 创建圆角线条
1.U tility Menu:PlotCtrls
Numbering。
2.将“Line numbers”后的复选框选中。
3.按下OK键,关闭对话框并自动进入重新绘图状态。
4.U tility Menu:WordPlane
Display Working Plane(关闭)。
1.Main Menu:Preprocessor
-Modeling-Create
-Lines-Line Fillet。
2.用鼠标选择L2和L3两条线。
3.按下选择菜单上的apply键完成线条的选择。
4.再RAD后的编辑框中输入半径值50。
5.按apply
6.用鼠标选择L3和L4两条线。
7.按下选择菜单上的ok键完成线条的选择。
8.再RAD后的编辑框中输入半径值50。
9.按下OK键。
10.Utility Menu:Plot
Lines。
1.4 创建面积圆
1.Main Menu:Preprocessor
-Modeling-Create
-Areas-Circle
Solid Circle。
2.在窗口中WP X和WP Y后的编辑框中分别输入数值0,或选择图形窗口中圆形网格的中心点,这两种操作的目的都
是确定所要创建圆的圆心。
3.在Radius后的编辑框中单击鼠标左键并输入数值40作为圆的半径。
4.按下OK按钮关闭对话框。
5.Toolbar:SA VE_DB。
1.5 拉伸面积圆创建空间三维梁
1.Main Menu:Preprocessor
-Modeling-Operate
Extrude
-Areas-Along Line。
2. 选择面积圆作为将要进行拉伸的基体。
3. 按下Apply按钮。
4. 依次选择L1、L2、L3、L4及各段圆弧。
5. 按下OK按钮。
6. Utility menu:Plot →Replot。
1.6 创建末端矮圆柱体
1.Utility menu:WorkPlane→Display Working Plane。
2. WorkPlane→Offset WP to→XYZ Locations +
→在文本框中输入:400,200,800→OK。
3.WorkPlane→Offset WP by Increments…→将角
度滚动条滑到90 度作为旋转的角度。
4. 按下上面一组按钮中的X-按钮。
5.按下OK按钮。
6. Main Menu: Preprocessor→Modeling→Create
7. 输入WP X :0,WP Y :0,
Radius:60,Depth:50。
8. 按下OK按钮
1.7 将创建的三维模型合为一体
1. Main Menu: Preprocessor→Modeling→Operate →Booleans
→Glue →V olumes →Pick All。
3 选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add…→Structural Solid →Tet 10Node 92 →OK→Close (the Element Type window)。
4 定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material
Props →Material Models →Structural→Linear
→Elastic→Isotropic→input EX:2e5 →input
PRXY:0.3 →OK →Material →Eixt(Close the
Material Props window)。
5 产生网格
5.1 划分固体体积的网格
1. Main Menu: Preprocessor →Meshing
→MeshTool→Global:Set →SIZE:20
→OK
2. 在Mesh下拉列表中选择V olumes。
3. 选择Tet选项。
4. 选择Free选项。
5. Mesh→Pick All。
6. 关闭MeshTool窗口。
5.2 显示图形的光滑单元边界
1. Utility Menu: PlotCtrls → Style →Size
and Shape。
2. 在第二个下拉列表中选择2 facets/edge。
3. 按下OK按钮。
6 确定求解标准
6.1 在梁的一段施加固定端约束
1. Utility Menu:Plot →V olumes
2. Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structural→
Displacement→ Symmetry B.C. → On Areas 。
3. 选择梁的固定端面。
4. 按下OK按钮。
7 加载步骤1
7.1 施加推力载荷
1. Main Menu: Solution →Define Loads
→ Apply → Structural →Pressure →
On Areas。
2. 选择末端矮圆柱体的上表面,
如右图所示。
3. 按下OK按钮。
4. 输入压力值25Mpa 。
5. 按下OK按钮。
6. Utility Menu: PlotCtrls → Symbols 。
7. 在Show pres and convect as 的下
拉列表选Arrows(用箭头显示
压力值)。
8.按下OK按钮。
4.2 施加载荷
4.2.1施加节点10000处的集中载荷F。
1.Main Menu:Solution→Define Loads→Apply→Structural→
Force/Moment→On nodes。
2.用鼠标在图形窗口内选择节点10000。
3.按下选择窗口内的Apply按钮。
4.在第一个下拉列表中选择FY,并在下面的文本框内输入其
值-20000N(向上为Y轴正方向)。
5.按下OK按钮。
8 求解
1. Main Menu: Solution → Solve →Current LS。
2. 阅读状态窗口中的信息,然后用窗口内的File-Close命令将窗口
关闭。
3. 按下OK按钮关闭对话框并开始求解。
4. 关闭求解结束时出现的信息窗口。
9 后处理
9.1 绘等效应力图
1. Main Menu: General Postproc →Plot Results →Contour Plot
→Nodal Solu。
2. 选择stress。
3. 选择von Mises stress(SEQV)选项。
4. 按下OK按钮。
9.2 绘等效位移图
1. Main Menu: General Postproc →Plot Results →Contour Plot →Nodal Solu。
2. 选择DOF Solution。
3. 选择Displacement vector sum选项。
4. 按下OK按钮。
9.3 退出ANSYS 程序
1. Toolbar: Quit。
2. 选择Save Everything。
3. 按下OK按钮。
应力图:
位移图:。