ANSYS平面问题实例.PPT.ppt

ANSYS 2 ANSYS求解平面问题实例 厚度t 50 8mm 长度l 1270mm 截面高度线性变化的悬臂梁 截面高度从d变化到3d d 76 2mm 在自由端的集中力F 17 793KN 弹性模量207GPa 泊松比为零 分别利用PLANE42和PLANE82计算梁中部和固定端位置的最大弯曲应力 3 悬臂梁中部 x l 悬臂梁固定端处 x 1 5l 4 1 分析类型 静力分析 2 问题描述 平面应力 3 初步分析 1 上页梁理论应力值 上边受拉下边受压 2 最大位移发生在自由端 可计算 4 ANSYS单位 mmNMPa 5 单元 PLANE42 节点四边形 每个节点 个自由度 PLANE82 8节点四边形 每个节点 个自由度 6 材料 弹性模量和泊松比 7 实常数 厚度 5 Start Programs ANSYS9 0 ANSYSProductLaucher 6 ANSYSMainMenu Preferences selectStructural OK 过滤菜单 7 ANSYSMainMenu Preprocessor Modeling Create Keypoints InActiveCS 依次输入4个点的坐标 input 1 635 0 Apply 2 1905 0 Apply 3 635 76 2 Apply 4 1905 228 6 OK 2 实体建模 建4个关键点 8 ANSYSMainMenu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary ThroughKPs 依次拾取4个点 OK 2 实体建模 由4个关键点组成面 9 3 划分网格 1 定义单元类型 ANSYSMainMenu Preprocessor ElementType Add Edit Delete Add selectSolidQuad4node42 OK backtoElementTypeswindow Options seleltK3 PlaneStrsw thk Close theElementTypewindow 10 3 划分网格 1 定义单元类型 11 3 划分网格 2 定义实常数 厚度 ANSYSMainMenu Preprocessor RealConstants Add selectType1 OK inputTHK 50 8 OK Close theRealConstantsWindow 12 3 划分网格 3 定义材料 弹性模量 泊松比 ANSYSMainMenu Preprocessor MaterialProps MaterialModels Structural Linear Elastic Isotropic inputEX 2 07e5 PRXY 0 OK 13 3 划分网格 4 指定单元属性 ANSYSMainMenu Preprocessor Meshing MeshTool ElementAttributesselectGlobal Set OK 14 3 划分网格 5 网格密度设置 MeshTool SizeControls selectLines Set 拾取长边的两条线 OK inputNDIV 6 Apply 拾取短边的两条线 OK inputNDIV 1 OK 15 3 划分网格 6 划分网格 MeshTool Mesh selectAreas Shape Quad Free Mesh PickAll Close theMeshToolwindow 16 3 划分网格 7 显示单元与节点编号 UtilityMenu Plotctrls Numbering 选项NODENodenumbers为On 在Elem Attribnumbering选择Elementnumbers OK显示元素 UtilityMenu Plot emements 17 3 划分网格 7 显示单元与节点编号 18 4 求解 1 施加位移边界条件与加载 给节点2 8施加x和y方向的约束 即约束右边 ANSYSMainMenu Solution DefineLoads Apply Structural Displacement OnNodes 拾取节点2 8 OK selectLab2 ALLOFF OK给节点1施加y方向载荷ANSYSMainMenu Solution DefineLoads Apply Structural Force Moment OnNodes 拾取节点1 OK Lab FY Value 17793 OK 19 20 21 4 求解 2 定义分析类型并求解 Preprocessor Solution AnalysisType NewAnalysis 22 ANSYSMainMenu Solution Solve CurrentLS OK toclosethesolveCurrentLoadStepwindow OK 23 ANSYSMainMenu GeneralPostproc PlotResults DeformedShape selectDef Undeformed OK 5 后处理 1 结构的变形图 24 5 后处理 2 图示X方向的应力 ANSYSMainMenu GeneralPostproc PlotResults ContourPlot NodalSolution选择Stress X Componentofstress OK 25 5 后处理 3 查询中部最大应力和固定端最大应力 ANSYSMainMenu GeneralPostproc QueryResults SubgridSolu 选择Stress X Componentofstress OK 拾取节点2和节点5 OK 26 27 PLANE42 4节点 最大位移为2 48mm PLANE82 8节点 最大位移为2 534mm PLANE42 4节点 精度没有PLANE82 8节点 高 28 平面问题的静力分析 29 1 本作业属于哪类问题2 本文采用如何的单位制 3 利用ANSYS建模 简述建模方法 4 单元类型 对单元描述 材料 实常数5 划分网格 网格划分设置 单元数 节点数 6 加载 7 后处理 A点MISIS应力和位移的大小 最大MISIS应力和最大位移的位置和大小 绘制结构的应力和变形图 8 研究网格密度对A点MISIS应力和变形的影响 最大MISIS应力和最大位移的影响 并给出结论 需指出不同的网格密度所对应的单元数和节点数 绘制结构的应力和变形图 9 A处不同圆角半径对A处MISIS应力的影响 给出相应的结论 绘制结构的应力和变形图 10 总体结论 平面问题的静力分析 要求 30 定义作业名 ANSYSUtilityMenu File ChangeTitle 31 如何查有限元模型的单元数和节点数 ANSYSUtilityMenu UtilityMenu List PickedEntities 32 如何查看某点的应力和位移 注意 查询只能在图形界面下才能进行 GeneralPostproc QueryResults SubgridSohu 33 如何改变网格密度 改变智能网格划分等级 改变总体尺寸和份数 建议用改变总体尺寸 34 抓图 UtilityMenu Plotctrls HardCopy Tofile 选择JPEG格式 35 5 如何加载 第 种方法 ANSYSMainMenu Solution DefineLoads Apply Structural Force Moment OnNodes 利用 ox拾取右边节点 OK Lab FX Value 1000 31 OK 36 5 如何加载 显示节点UtilityMenu Plot Nodes ANSYSMainMenu Solution DefineLoads Apply Structural Pressure OnLines 拾取右边线 OK 如下图输入 OK 37 应力奇异 应力奇异 理论上应力无限大 作用在梁上的横向力 有限位移和有限应力 作用在板上的横向力 有限位移和无限应力作用在2D和3D的实体 无限位移和无限应力 ANSYS中产生应力奇异1 点荷载 如集中力或集中力矩作用处 2 孤立的约束点 3 尖角 零倒角半径 处 38 特征1 在应力奇异点处网格越细化 应力值也随之增加且不收敛2 位移值准确 其他位置处应力准确 奇异点处应力不准确 39 如何处理应力奇异 1 将集中载荷替换成等效分布载荷或使用倒角 2 对奇异点应力不关心的话 可忽略它的影响 40 SMAX 23 854 41 当在力附近的节点和单元不被选