ANSYS上机课件.ppt
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- ANSYS 上机 课件
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1、一、结构梁一维有一工字梁,其结构如图1-1所示。弹性模量200GPa,泊松比为0.3,载荷为150MPa。工字梁的横截面积为0.0325 ,惯性矩为0.0032 。2m4m. . .问题分析 该问题属于梁的结构分析问题。由于梁的跨度远大于其他方向上的尺寸,而且其承载及约束一般仅在长度方向出现,因此在建模过程中一般只考虑长度方向上的变化,而横截面上的几何尺寸通过实常数和工字梁特征参数的形式输入,这样就可以将三维问题转化为一维问题进行求解。. . .一、建立工作文件名和工作标题一、建立工作文件名和工作标题1、定义工作文件名Utility MenuFileChange Jobname,出现Chang
2、e Jobname对话框。在【Enter new jobname】栏中输入工作文件名, 【New log and error files】复选框打勾,单击OK退出对话框。2、定义工作标题Utility MenuFileChange Title,输入工作标题,单击OK退出。二、定义单元类型二、定义单元类型1、定义单元类型Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete 出现Element Type 对话框,单击Add按钮,在Library of Element Types列表框中选择Structural Beam和2D elastic 3,在Ele
3、ment type reference number输入栏中输入1,单击OK退出该对话框。单击Close退出Element Types对话框。. . .2、定义实常数Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete,出现Real Constants对话框,单击Add按钮,接着单击OK按钮,参照图所示输入实常数,单击OK退出。关闭Real Constants对话框。三、定义材料属性参数三、定义材料属性参数Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Modals,出现Define Material Mo
4、del Behavior对话框。在Material Models Available一栏中依次双击Structural、Linear、Elastic、Isotropic选择,在弹出的对话框的EX输入栏中输入2.0E11,在PRXY输入栏中输入0.3,如图所示,单击OK退出当前对话框,再关闭Define Material Model Behavior对话框。. . .四、创建几何模型四、创建几何模型1、生成首尾节点1和5MainMenuPreprocessorModelingCreateNodesIn Active CS,在弹出的对话框中的NODE Node number输入栏中输入1,在X,Y
5、,Z Location in active CS输入栏中分别输入0,0,0,单击Apply按钮(不要点OK),在NPT Keypoint number输入栏中输入5,在X,Y,Z Location in active CS输入栏中分别输入12,0,0,单击OK按钮关闭该对话框。生成的节点1和节点5。2、生成中间节点2,3,4Main MenuPreprocessorModelingCreateNodesFill Between Nds,在弹出的Fill Between Nds拾取菜单的输入栏中输入1,5,单击OK按钮,出现Create Nodes Between 2 Nodes对话框,采用默认
6、设置,单击OK按钮关闭该对话框。在已创建的两个节点1与5之间插入3个节点:节点2,3,4。. . .3、通过(之前生成的5个)节点生成单元(完成手动划分网格)Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsAuto NumberedThru Nodes,弹出Elements from Nodes拾取菜单,在输入栏中输入1,2,单击Apply按钮;在输入栏中输入2,3,单击Apply按钮;在输入栏中输入3,4,单击Apply按钮;在输入栏中输入4,5,单击按钮关闭该对话框。生成4个单元。(也可以用鼠标直接拾取节点)五、在节点上施加位移约1、在节点2上施加X,
7、Y方向约束MainMenuPreprocessorLoadsDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes,弹出Apply U,ROT on N拾取菜单,在输入栏中输入2,单击OK按钮,出现Apply U,ROT on Nodes对话框,在Lab2 DOFs to be constrained列表框中选择UX、UY,在VALUE Displacement value输入栏中输入0,如图所示,单击OK按钮退出。. . .2、在节点4上施加Y方向约束Main MenuPreprocessorLoadsDefine LoadsApplyStructura
8、lDisplacementOn Nodes,出现Apply U,ROT on N拾取菜单,在输入栏中输入4,单击OK按钮,出现Apply U,ROT on Nodes对话框,在Lab2 DOFs to be constrained,列表框中选择UY,在VALUE Displacement value输入栏中输入0,单击OK按钮关闭该对话框。六、在梁上施加载荷MainMenuPreprocessorLoadsDefineLoadsApplyStructuralPressureOn Beam,出现Apply PRES on Beams拾取菜单,在输入栏中输入1,单击OK按钮,出现Apply PRE
9、S on Beams对话框,在VAL1 Pressure value at node 输入栏中输入1.5E8,单击OK按钮关闭该对话框。参照上一步给梁单元4施加载荷。最后生成的梁有限元模型如图所示:. . .2、Utility MenuFileSave AS,出现Save Database对话框,在Save Database to输入栏中输入EXERCISE11.DB,保存操作过程,单击OK按钮关闭该对话框。(保存有限元模型)七、求解运算1、Main MenuSolutionSolveCurrent LS,出现Solve Current Load Step对话框,单击OK按钮,ANSYS开始求
10、解计算。求解结束时,出现Node提示框,单击Close按钮关闭该对话框。2、Utility MenuFileSave AS,出现Save Database对话框,在Save Database to输入栏中输入EXERCISE12.DB,保存操作过程,单击OK按钮关闭该对话框。(保存计算结果)八、查看求解结果1、Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsDeformed Shape,出现Plot Deformed Shape对话框,在KUND Items to be plotted选项中选择Def+undeformed选项,ANSYS显示窗口将显示变形后的几何形状
11、和未变形的几何形状。如图所示。. . .2、 Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotNodal Solu,出现Contour Nodal Solution Data对话框,在Item to be contoured列表框中选择Nodal SolutionDOF solutionDisplacement vector sum,单击OK,ANSYS显示窗口将显示合位移等值线图,如图所示。 3、 Main MenuGeneral PostprocList ResultNodal Solution,出现List Nodal Solution对
12、话框,在列表框中选择DOF solutionDisplacement vector sum,单击OK,ANSYS显示窗口将显示节点位移计算结果。. . .二、薄板圆孔二维 如图1-2所示为一个承受单向拉伸的无限大板,在其中心位置有一个小圆孔 材料属性: 弹性模量= 泊松比=0.3 拉伸载荷: P=1000Pa 几何参数: 平板厚度t=0.1m。 单元类型: Structural Solid Quad 8node 82PaE11102. . .问题分析 根据平板的物理性质,该问题属于平面应力问题。然后根据平板结构的对称性,只要分析其中的1/2即可。 也可以只分析1/4,可以试着做做看。. . .
13、一、定义工作文件名和工作标题 1、定义工作文件名Utility MenuFileChange Jobname,输入文件名,选择【New log and error files】复选框,单击OK按钮。 2、定义工作标题Utility MenuFileChange Title,输入工作标题,单击OK。 3、重新显示Utility MenuPlotReplot 4、关闭三角坐标符号Utility MenuPlotCtrlsWindow ControlsWindow Options,弹出【Windows Options】对话框,在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Show
14、n”选项,单击OK。. . .二、定义单元类型和材料属性1、选择单元类型Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete,弹出【Element Types】对话框。单击Add按钮,弹出如图所示的【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid”和“Quad 8node 82”选项,单击OK按钮,然后单击Close按钮。. . .2、设置材料属性Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models,弹出【Define Material Models B
15、ehavior】窗口。双击如图示【Material Model Available】列表框的“Structural/Linear/Elastic/Isotropic”选项,弹出【Linear Isotropic Material Properties for Material Number 1】。在【EX】和【PRXY】文本框中分别输入“2e11”及“0.3”。单击OK按钮,然后执行MaterialExit,完成材料属性的设置。3、保存数据单击ANSYS Toolbar中的SAVE_DB按钮。. . .三、创建几何模型1、生成一个矩形面Main MenuPreprocessorModeling
16、CreateAreasRectangleBy Dimensions,弹出【Create Rectangle by Dimensions】对话框。如图所示输入数据,单击OK按钮,在图形窗口中显示一个矩形。2、生成一个圆孔Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasCircleSolid Circle,弹出如图所示的【Solid Circular Area】对话框。分别在【WP X】、【WP Y】和【Radius】文本框中输入“0”、“0”、“5”。单击OK按钮,生成结果如图所示。. . .3、执行面相减操作Main MenuPreprocessorModeli
17、ngOperateBooleansSubtractAreas,弹出一个拾取框。拾取编号为A1的面,单击OK按钮。然后拾取编号为A2的圆面,单击OK按钮。生成结果如图所示。4、保存几何模型单击ANSYS Toolbar中的SAVE_DB按钮。. . .四、生成有限元网格1、设置网格的尺寸大小 Main MenuPreprocessorMeshingSize CntrlsManualSizeGlobalSize,弹出【Global Element Sizes】对话框。在【Element edge length】文本框中输入“0.5”,单击Ok按钮。2、采用自由网格划分单元 MainMenuPrep
18、rocessorMeshingMeshAreasFree,弹出一个拾取框。拾取编号为A3的面,单击OK按钮,生成的网格如图所示。3、保存结果 单击工具栏中的SAVE_DB按钮。. . .五、施加载荷并求解1、施加约束条件Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructrualDisplacementOn Lines,弹出一个拾取框。拾取编号为L10和L9的线,单击OK按钮,弹出【Apply U,ROT on Lines】对话框。选择“UX”选择,单击OK按钮。2、施加载荷Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructrualPr
19、essureOn Lines,弹出一个拾取框。拾取编号为L2的线,单击OK按钮,弹出如图【Apply PRES on lines】对话框。在【Load PRES value】文本框中输入“-1000”,单击OK按钮,生成结果如图。. . .3、求解Main MenuSolutionSolveCurrent LS,弹出一个提示框。浏览后执行FileClose,单击【OK】按钮开始求解运算。出现一个【Solution is done】对话框时单击Close按钮完成求解运算。4、保存分析结果Utility MenuFileSave as,弹出【Save as】对话框。输入“EXERCISE2”,单击
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