ANSYS大作业.doc

计算机辅助工程分析技术ANSYS大作业 姓 名： 学 号： 专 业 模 块： 模块二 昆明理工大学机电工程学院 题目一如图所示一个厚壁圆筒受到内压力作用，假设圆筒只承受径向压力，无轴向压力。内径a0.25 m，外径b0.35 m，压力p 1.0E7Pa，材料为钢材。(一) 解析法求解 则径向应力为：- 3.76e6 切向应力为： 2.46e7(二) ANSYS有限元求解1. 分析模块Preferences的选择：运行主菜单Main MenuPreference,选择“Structural”2. 定义单元类型选择菜单路径Mail MenuPreprocessorElement TypeAll/Edit/Delete单击AddLibrary of Element Types对话框出现,选择solid8node 183。3. 定义材料（弹性模量和泊松比）MainMenuPreprocesso4. rMaterialPropsStructuralLinearElasticIsotropic5. 创建模型建立四分之一圆环（R1：0.35 ， R2：0.25） MainMenuPreprocessor-Modeling-CreateArea-CircleBy Dimensions 6 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool(Size Controls) lines: Set 拾取两条直边:OKinput NDIV: 10 Apply拾取两条曲边:OK input NDIV: 20 OK (back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped Mesh Pick All (in Picking Menu) Close( the Mesh Tool window) 图一 划分网格施加约束Main MenuSolutionLoads-ApplyStructural-DisplacementOn lines7 模型施加约束 给水平直边施加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Lines 拾取水平边：Lab2: UY OK， 给竖直边施加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement Symmetry B.C. On Lines 拾取竖直边 OK给内弧施加径向的分布载荷ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Lines 拾取小圆弧；OK input VALUE: 1.0E7Pa OK 施加载荷Main MenuSolution Loads-ApplyStructuralPressureOn lines8.求解问题菜单路径Main MenuSolution-Solve-Current LS9.显示变形 MainMenuGeneralPostprocPlot ResultsDeformed ShapedDef+unformed 图二。显示变形10.显示等值线图Main-MenuGeneral-PostprocPlot-ResultsContour-PlotNodal-SoluDOF solutionDisplacemen vector sum 图三。显示等值线图11.显示最大位移和最小位移Main-MenuGeneral-PostprocList-ResultsNodal Solution DOF solutionDisplacemen vector sum图四。显示最大位移和最小位移12.显示最大应力和最小应力Main-MenuGeneral-PostprocList-ResultsNodal Solution Stressvon mises stress图五。显示最大应力和最小应力13.切向力和径向力随半径变化的应力曲线定义路径(从左向右选择所有节点)Main-MenuGeneral-PostprocPath OperationsDefine PathBy nodes定义应力曲线Main-MenuGeneral-PostprocPath OperationsMap onto Path定义sx：StressX-direction SX sy：StressY-direction SY 显示应力曲线 Main-MenuGeneral-PostprocPlot Path ItemOn Graph选择sx和sy 图六。切向力和径向力随半径变化的应力曲线题目二对如图所示的桁架进行静力分析，左边和中间端点是滑动铰链支座，右边端点是固定铰链支座，结构的几何尺寸和 边界条件如图所示，各杆的截面面积均为 0.02m，弹性模2.07 1011Pa，泊松比为0.3，析桁架在2个集中力作用下的变形，并求得各杆内力。分析步骤：1. 选择分析类型在弹出的对话框中，选择分析类型由于此例属于结构分析，选择菜单Main Menu：Preferences，故选择Structural这一项，单击OK。方法同上。2. 定义单元类型选择PreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，单击弹出对话框中的Add按钮，弹出单元库对话框，选中该对话框中的“Link”和“ 2D spar 1”选项，点击OK。如图：图七。定义单元类型3. 定义几何特性选择PreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete，在弹出Real Constants对话框中点击“Add”按钮，第二（1）步定义的LINK1单元出现于该对话框中，点击OK，弹出下一级对话框，如图所示。在AREA一栏杆件的截面积0.02，点击OK，再点击Close，关闭对话框。图八。定义几何类型4. 定义力学参数选择PreprocessorMaterial PropsMaterial Model，在弹出的对话框中右边一栏依次双击structures，Linear，Elastic，Isotropic弹出定义材料属性对话框，在Ex后输入弹性模量2.07e11，在PRXY后面输入泊松比0.3。单击OK，然后关闭定义材料属性对话框。如图：图十。定义力学参数5. 创建节点题目所示衍架中共有8个节点，其坐标根据已知条件求出如下：1（0，0，0），2（2，0，0），3（4，0，0），4（6，0，0），5（8，0，0），6（6，2，0），7（4，2，0），8（2，2，0）。点击PreprocessorModelingCreateNodesIn Active CS”，弹出对话框，在XYZ Location中依次输入各点坐标。节点创建完后如图：图十一。创建节点6. 生成单元格：选择PreprocessorModelingCreateElementsAutoNumberedThru Nodes，弹出“节点选择”对话框，依次按照题目所示要求将各节点连接起来，生成的单元图如下：图十二。生成单元格7. 施加约束选择PreprocessorLoadsdefine loadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes，弹出 “节点选择”对话框，点选5节点后，然后点击“Apply”按钮，选择右上列表框中的“All DOF”，限制5节点所有方向的位移约束，再依次选中1节点和3节点，点击“Apply” 按钮，弹出对话框，选择表框中的UY，并点击OK按钮，即可完成对节点1和3沿Y方向的位移约束。完成施加约束后如下图：图十三。施加约束8. 施加载荷选择菜单 Main MenuSolutionDefineloadsApplyStructuralPressureOn Nodes执行该命令后台弹出一个选取对话框，在图形上选取节点4，单击OK，会弹出一个对话框如下图所示，在Load PRES Value后面输入-1000，单击0K。同理，给节点7施加与Y轴正方向相反的2KN的载荷。图十四。施加载荷载荷施加后如下图：图十五。施加载荷9. 求解运算选择SolutionSolveCurrent LS，在弹出的对话框中单击OK，程序开始进行计算。当计算完成后，程序台弹出一条信息框，如图，提示求解已经完成。单击close，关闭该窗口。图十六。运算结果10. 显示桁架变形图选择General PostprocPlot ResultsDefomed Shape，在弹出的窗口中选择Def + undefomed，如下图 。图十七。变形过程单击OK。加载变形后的效果图和未加裁前的效果图且示在绘图区域，如图所示。图十八。显示变形11. 显示支反力计算结果选择General PostprocList ResultsReaction Solu，弹出对话框，点击OK按钮关闭对话框，并弹出一列表窗口，显示了1、3、5节点所受的支反力情况，如图所示。图十九。显示支反力12. 显示各杆轴向力计算结果