ansys培训练习、训练题(附详细步骤)

1 轴承座 轴瓦 轴 四个安装孔径 向约束 对称 轴承座底部约 束 UY 0 沉孔上的推力 1000 psi 向下作用力 5000 psi ANSYS 基础培训练习题基础培训练习题 第一日第一日 练习主题 实体建模练习主题 实体建模 EX1 轴承座的实体建模 网格划分 加载 求解及后处理轴承座的实体建模 网格划分 加载 求解及后处理 练习目的 创建实体的方法 工作平面的平移及旋转 布尔运算 相减 粘接 搭接 模型体素的合并 基本网格划分 基本加载 求解及后处理 问题描述 具体步骤 首先进入前处理 PREP7 1 创建基座模型 生成长方体 Main Menu Preprocessor Create Block By Dimensions 输入 x1 0 x2 3 y1 0 y2 1 z1 0 z2 3 平移并旋转工作平面 Utility Menu WorkPlane Offset WP by Increments X Y Z Offsets 输入 2 25 1 25 0 75 点击 Apply XY YZ ZX Angles 输入 0 90 点击 OK 创建圆柱体 Main Menu Preprocessor Create Cylinder Solid Cylinder Radius 输入 0 75 2 Depth 输入 1 5 点击 OK 轴承系统轴承系统 分解图分解图 载荷载荷 2 拷贝生成另一个圆柱体 Main Menu Preprocessor Copy Volume 拾取圆柱体 点击 Apply DZ 输入 1 5 然后点击 OK 从长方体中减去两个圆柱体 Main Menu Preprocessor Operate Subtract Volumes 首先拾取被减的长方体 点击 Apply 然后拾取减去的两个圆柱体 点击 OK 使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致 Utility Menu WorkPlane Align WP with Global Cartesian 2 创建支撑部分Utility Menu WorkPlane Display Working Plane toggle on Main Menu Preprocessor Modeling Create Volumes Block By 2 corners 拾取 9 及 10 点 单击 Apply 再拾取 11 点 单击 Apply 输入圆弧半径 0 4 单击 OK 由线生成面 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 拾取线 6 8 2 单击 Apply 拾取线 20 19 21 单击 Apply 拾取线 22 24 23 单击 Apply 拾取线 17 18 12 单击 Apply 拾取线 11 25 单击 Apply 拾取线 9 26 单击 OK 将所以的面加在一起 Main Menu Preprocessor Modeling Operate Booleans Add Areas 单击 Pick All 2 定义两个关键点 用来定义旋转轴 8 Main Menu Preprocessor Create Keypoints In Active CS NPT 输入 50 单击 Apply NPT 输入 51 Y 输入 6 单击 OK 3 面沿旋转轴旋转 22 5 度 形成部分实体 Main Menu Preprocessor Operate Extrude Areas About Axis 拾取面单击 Apply 拾取上面定义的两个关键点 50 51 单击 OK 输入圆弧角度 22 5 单击 OK 4 定义一个被减圆柱体 首先将坐标平面进行平移并旋转 Utility Menu WorkPlane Offset WP to Keypoints 拾取关键点 14 和 16 单击 OK 将工作平面沿 X 轴转 90 度 Utility Menu WorkPlane Offset WP by Increments 在 XY YZ ZX Angles 输入 0 90 0 单击 Apply 创建实心圆柱体 Main Menu Preprocessor Create Cylinder By Dimensions RAD1 输入 0 45 Z1 Z2 坐标输入 1 2 单击 OK 5 将圆柱体从轮体中减掉 Main Menu Preprocessor Operate Booleans Subtract Volumes 首先拾取轮体 单击 Apply 然后拾取圆柱体 单击 OK 6 工作平面与总体笛卡尔坐标系一致 Utility Menu WorkPlane Align WP With Global Cartesian 此处将模型另存为 Wheel db 7 将体沿 XY 坐标面映射 Main Menu Preprocessor Reflect Volumes 拾取体 并选择 X Y plane 单击 OK 8 旋转工作平面 Utility Menu WorkPlane Offset WP by Increments 在 XY YZ ZX Angles 输入 0 90 0 单击 Apply 在 XY YZ ZX Angles 输入 22 5 0 0 单击 Apply 8 在工作平面原点定义一个局部柱坐标系 Utility Menu WorkPlane Local Coordinate Systems Create Local CS At WP Origin KCN 为 11 KCS 为 Cylindrical 1 9 将体沿周向旋转 8 份形成整环 Main Menu Preprocessor Copy Volumes 拾取 Pick All ITIME 输入 8 DY 输入 45 单击 OK EX3 练习主题 自下向上实体建模建立连杆模型练习主题 自下向上实体建模建立连杆模型 练习目的 熟悉从下向上建模的过程 9 6 5 2 5 0 5 1 8 0 3 1 0R 1 4R 0 4 R 0 7 R 45o Spline through six control points C L C L Crank pin end Wrist pin end All dimensions in inches 45o 0 2 8 0 4 0 3 3 4 7 5 4 0 3 2 5 1 进入ANSYS工作目录 将 c rod 作为jobname 2 创建两个圆面 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle By Dimensions RAD1 1 4 RAD2 1 THETA1 0 THETA2 180 单击 Apply 然后设置THETA1 45 再单击 OK 3 打开面 编号 Utility Menu PlotCtrls Numbering 设置面号on 然后单击 OK 4 创建两个矩形面 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Rectangle By Dimensions X1 0 3 X2 0 3 Y1 1 2 Y2 1 8 单击 Apply X1 1 8 X2 1 2 Y1 0 Y2 0 3 单击 OK 5 偏移工作平面到给定位置 X 6 5 Utility Menu WorkPlane Offset WP to XYZ Locations 在ANSYS输入窗口输入6 5 OK 6 将激活的坐标系设置为工作平面坐标系 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Working Plane 10 7 创建另两个圆面 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle By Dimensions RAD1 0 7 RAD2 0 4 THETA1 0 THETA2 180 然后单击 Apply 第二个圆THETA2 135 然后单击 OK 8 对面组分别执行布尔运算 Main Menu Preprocessor Modeling Operate Booleans Overlap Areas 首先选择左侧面组 单击 Apply 然后选择右侧面组 单击 OK 9 将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian 10 定义四个新的关键点 Main Menu Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 第一个关键点 X 2 5 Y 0 5 单击 Apply 第二个关键点 X 3 25 Y 0 4 单击 Apply 第三个关键点 X 4 Y 0 33 单击 Apply 第四个关键点 X 4 75 Y 0 28 单击 OK 11 将激活的坐标系设置为总体柱坐标系 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cylindrical 12 通过一系列关键点创建多义线 Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Splines With Options Spline thru KPs 如图按顺序拾取六个关键点 然后单击 OK XV1 1 YV1 135 XV6 1 YV6 45 OK 13 在关键点1和18之间创建直线 Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Lines Straight Line 拾取如图的两个关键点 然后单击 OK 11 14 打开线的编号并画线 Utility Menu PlotCtrls Numbering 打开线的编号 单击 OK Utility Menu Plot Lines 15 由前面定义的线6 1 7 25创建一个新的面 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 拾取四条线 6 1 7 and 25 然后单击 OK 16 放大连杆的左面部分 Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate Box Zoom 17 创建三个线倒角 Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Line Fillet 拾取线36 和 40 然后单击 Apply RAD 25 然后单击 Apply 拾取线40 和 31 然后单击 Apply Apply 拾取线 30和39 然后单击 OK OK Utility Menu Plot Lines 18 由前面定义的三个线倒角创建新的面 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 拾取线12 10 及13 单击 Apply 拾取线17 15 及19 单击 Apply 拾取线23 21 及24 单击 OK Utility Menu Plot Areas 12 19 将面加起来形成一个面 Main Menu Preprocessor Modeling Operate Add Areas Pick All 20 使模型充满整个图形窗口 Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate Fit 21 关闭线及面的编号 Utility Menu PlotCtrls Numbering 关闭线及面的编号 单击 OK Utility Menu Plot Areas 22 将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian Or issue CSYS 0 23 将面沿X Z面进行映射 在 Y 方向 Main Menu Preprocessor Modeling Reflect Areas Pick All 选择X Z面 单击 OK 24 将面加起来形成一个面 Main Menu Preprocessor Modeling Operate Add Areas Pick All 25 关闭工作平面 Utility Menu WorkPlane Display Working Plane 26 存储数据库并离开ANSYS 拾取 SAVE DB 拾取 QUIT 选择 Quit No Save OK 第二日第二日 练习主题 各种网格划分方法练习主题 各种网格划分方法 1 输入实体模型尝试用映射 自由网格划分 并综合利用多种网格划分控制方法 本题提供 IGES 文件 2 以轴承座为例 尝试对其进行映射 自由网格划分 并练习一般后处理的多种技术 包 括等值图 云图等图片的获取方法 动画等 3 一个瞬态分析的例子 练习目的 熟悉瞬态分析过程 瞬态 FULL 完全法分析板 梁结构实例 如图所示板 梁结构 板件上表面施加随时间变化的均布压力 计算在下列已知条件下 结构的瞬态响应情况 全部采用 A3 钢材料 特性 13 杨氏模量 2e11 泊松比 0 3 密度 7 8e3 2 mN 3 mKg 板壳 厚度 0 02m 四条腿 梁 的几何特性 截面面积 2e 4 惯性矩 2e 8 宽度 0 01 高度 0 02 2 m 4 mmm 压力载荷与时间的 关系曲线见下图所示 图 质量梁 板结构及载荷示意图 压力 N m2 10000 5000 0 1 2 4 6 时间 s 图 板上压力 时间关系 分析过程分析过程 第 1 步 设置分析标题 1 选取菜单途径 Utility Menu File Change Title 2 输入 The Transient Analysis of the structure 然后单击 OK 第 2 步 定义单元类型 单元类型 1 为 SHELL63 单元类型 2 为 BEAM4 第 3 步 定义单元实常数 实常数 1 为壳单元的实常数 1 输入厚度为 0 02 只需输入第一个值 即等厚度壳 实常数 2 为梁单元的实常数 输入 AREA 为 2e 4 惯性矩 IZZ 2e 8 IYY 2e 8 宽度 TKZ 0 01 高度 TKY 0 02 第 5 步 杨氏模量 EX 2e11 泊松比 NUXY 0 3 密度 DENS 7 8e3 2 mN 3 mKg 第 6 步 建立有限元分析模型 1 创建矩形 x1 0 x2 2 y1 0 y2 1 2 将所有关键点沿 Z 方向拷贝 输入 DZ 1 3 连线 将关键点 1 5 2 6 3 7 4 8 分别连成直线 4 设置线的分割尺寸为 0 1 首先给面划分网格 然后设置单元类型为 2 实常数为 2 对线 5 到 8 划分网格 第 7 步 瞬态动力分析 1 选取菜单途径 Main Menu Solution Analysis Type New Analysis 弹出 New 14 Analysis 对话框 2 选择 Transient 然后单击 OK 在接下来的界面仍然单击 OK 3 选取菜单途径 Main Menu Solution Load Step Opts Time Frequenc Damping 弹出 Damping Specifications 窗口 4 在 Mass matrix multiplier 处输入 5 单击 OK 5 选取菜单途径 Main Menu Solution Loads Apply Structural Displacement On Nodes 弹出拾取 Pick 窗口 在有限元模型上点取节点 232 242 252 和 262 单击 OK 弹出 Apply U ROT on Nodes 对话框 6 在 DOFS to be constrained 滚动框中 选种 All DOF 单击一次使其高亮度显示 确保其它选项未被高亮度显示 单击 OK 7 选取菜单途径 Utility Menu Select Everything 8 选取菜单途径 Main Menu Solution Load Step Opts Output Ctrls DB Results File 弹出 Controls for Database and Results File Writing 窗口 9 在 Item to be controlled 滚动窗中选择 All items 下面的 File write frequency 中选择 Every substep 单击 OK 10 选取菜单途径 Main Menu Solution Load Step Opts Time Frequenc Time Time Step 弹出 Time Time Step Options 窗口 11 在 Time at end of load step 处输入 1 在 Time step size 处输入 0 2 在 Stepped or ramped b c 处单击 ramped 单击 Automatic time stepping 为 on 在 Minimum time step size 处输入 0 05 在 Maximum time step size 处输入 0 5 单击 OK 12 选取菜单途径 Main Menu Solution Loads Apply Structure Pressure On Areas 弹 出 Apply PRES on Areas 拾取窗口 13 单击 Pick All 弹出 Apply PRES on Areas 对话框 14 在 pressure value 处输入 10000 单击 OK 15 选取菜单途径 Main menu Solution Write LS File 弹出 Write Load Step File 对话框 16 在 Load step file number n 处输入 1 单击 OK 17 选取菜单途径 Main Menu Solution Load Step Opts Time Frequenc Time Time Step 弹出 Time Time Step Options 窗口 18 在 Time at end of load step 处输入 2 单击单击 OK 19 选取菜单途径 Main menu Solution Write LS File 弹出 Write Load Step File 对话框 20 在 Load step file number n 处输入 2 单击 OK 21 选取菜单途径 Main Menu Solution Loads Apply Structure Pressure On Areas 弹 出 Apply PRES on Areas 拾取窗口 22 单击 Pick All 弹出 Apply PRES on Areas 对话框 23 在 pressure value 处输入 5000 单击 OK 24 选取菜单途径 Main Menu Solution Load Step Opts Time Frequenc Time Time Step 弹出 Time Time Step Options 窗口 25 在 Time at end of load step 处输入 4 在 Stepped or ramped b c 处单击 Stepped 单击 OK 15 26 选取菜单途径 Main menu Solution Write LS File 弹出 Write Load Step File 对话框 27 在 Load step file number n 处输入 3 单击 OK 28 选取菜单途径 Main Menu Solution Load Step Opts Time Frequenc Time Time Step 弹出 Time Time Step Options 窗口 29 在 Time at end of load step 处输入 6 单击单击 OK 30 选取菜单途径 Main Menu Solution Loads Apply Structure Pressure On Areas 弹 出 Apply PRES on Areas 拾取窗口 31 单击 Pick All 弹出 Apply PRES on Areas 对话框 32 在 pressure value 处输入 0 单击 OK 33 选取菜单途径 Main menu Solution Write LS File 弹出 Write Load Step File 对话框 34 在 Load step file number n 处输入 4 单击 OK 35 选取菜单途径 Main Menu Solution Solve From LS File 弹出 Slove Load Step Files 对话框 36 在 Starting LS file number 处输入 1 在 Ending LS file number 处输入 4 单击 OK 37 当求解完成时会出现一个 Solution is done 的提示对话框 单击 close 第 8 步 POST26 观察结果 节点 146 的位移时间历程结果 1 选取菜单途径 Main Menu TimeHist Postpro Define Variables Defined Time History Variables 对话框将出现 2 单击 Add 弹出 Add Time History Variable 对话框 接受缺省选项 Nodal DOF Result 单击 OK 弹出 Define Nodal Data 拾取对话框 3 在图形窗口中点取节点 146 单击 OK 弹出 Define Nodal Data 对话框 4 在 user specified label 处输入 UZ146 在右边的滚动框中的 Translation UZ 上单 击一次使其高亮度显示 单击 OK 5 选取菜单途径 Utility Menu PlotCtrls Style Graph Modify Axes 弹出 Grid Modifications for Graph Plots 对话框 6 在 type of grid 滚动框中选中 X and Y lines 在 Display grid 项打开为 ON 单击 OK 7 选取菜单途径 Main Menu TimeHist PostPro Graph Variables 弹出 Graph Time History Variables 对话框 在 1st Variable to graph 处输入 2 单击 OK 图形窗口 中将出现一个曲线图 见图 8 图 8 节点 146 的 UZ 位移结果 第 9 步 退出 ANSYS 1 在 ANSYS Toobar 中单击 Quit 2 选择要保存的选项然后单击 OK 第三日第三日 练习主题 梁 壳单元 多种后处理方法练习主题 梁 壳单元 多种后处理方法 16 1 梁构架的受力分析梁构架的受力分析 prep7 k 1 90 0 60 首先创建关键点 1 后面三个数值为坐标值 下同 k 2 90 0 60 k 3 90 0 60 k 4 90 0 60 kgen 2 all 120 将所有关键点沿 y 方向拷贝 120 单位生成另外 4 个点 k 9 0 180 0 k 100 0 200 0 定义方向关键点 k 101 90 k 102 90 l 1 5 第一个符号为 L 的小写 后面为关键点号 即通过两关键点连线 l 2 6 l 3 7 l 4 8 l 5 6 l 6 7 l 7 8 l 8 5 l 9 5 l 9 6 l 9 7 l 9 8 lsel loc y 0 119 按位置 Y 选择立柱 线 cm lvert line 定义部件 Vertical lines lsel loc y 120 选择水平横梁 cm lhoriz line Horizontal lines lsel loc y 121 180 选择顶梁 cm lslope line Sloping lines lsel all 选择所有线 et 1 188 定义 188 梁单元 17 mp ex 1 2e6 定义弹性模量 mp nuxy 1 0 3 mp dens 1 7800 sectype 1 beam i beam 定义第一种截面为工字梁 secdata 6 535 6 535 8 06 465 465 285 定义梁截面尺寸 sectype 2 beam i column 定义第二种截面为工字梁 secdata 12 12 12 12 605 605 39 定义梁截面尺寸 sectype 3 beam hrec peak 定义第三种种截面为口字梁 secdata 6 6 25 25 25 25 定义梁截面尺寸 save frame db cmsel lslope Sloping lines latt 1 1 100 3 顶梁的截面号为 3 方向关键点为 100 cmsel lvert lsel r loc x 90 Left vertical lines latt 1 1 102 2 左侧的垂直梁 线 1 4 截面号为 2 方向关键点为 102 cmsel lvert lsel r loc x 90 Right vertical lines latt 1 1 101 2 右侧的垂直梁 线 2 3 截面号为 2 方向关键点为 101 cmsel lhoriz lsel u loc z 60 lsel u loc x 90 Left and front horizontal lines latt 1 1 1 1 左前水平梁 线 5 8 截面号为 1 方向关键点为 1 cmsel lhoriz lsel u loc z 60 lsel u loc x 90 Right and back horizontal lines latt 1 1 3 1 右后水平梁 线 6 7 截面号为 1 方向关键点为 3 lsel all lesize all 20 所有的线分割数都为 20 lmesh all 对所有的线划分网格 nsel loc y 0 选择 y 0 处的所有节点 d all all 约束全部自由度 Fix bottom nodes ksel all 选择所有关键点 18 fk 9 fy 10000 给关键点 9 加 10000 的 Y 方向的集中力 alls 选择所有实体及有限元节点和单元 solu 进入 SOLUTION solve 求解 后处理 打开单元形状显示 查看变形及应力结果 2 利用前面的轴承座模型进行扩展后处理的讲解 具体体会路径操作 单元表的使用 等值图的画法 标注 切片图等技术 4 梁壳实体单元混合使用分析 命令流 具体讲解 问题描述 广告牌承受风载荷的模拟 采用单元 SOLID45 SHELL181 BEAM188 约束为两立柱的底部节点全部约束 风载全部加在壳单元的面上 材料均为钢材 以下为该例题的命令流 fini cle title mult element in a model filname ele test 1 prep7 ET 1 SHELL181 ET 2 SOLID45 ET 3 BEAM188 R 1 0 05 r 2 0 SECTYPE 1 BEAM CSOLI D se1 SECOFFSET CENT SECDATA 0 2 8 0 0 0 0 0 0 0 0 mp ex 1 2e11 mp dens 1 7800 mp mu 1 0 3 mp nuxy 1 0 3 rect 0 4 3 block 4 5 0 0 5 block 4 5 0 0 5 k 0 5 0 k 4 5 0 k 5 5 0 nummrg kp l 6 21 l 8 22 wpoff 0 1 wprot 90 vsbw all 19 wpoff 0 3 vsel s 3 5 2 vsbw all alls nummrg all lsel s 5 7 lsel a 21 LATT 1 2 3 23 1 asel s 1 18 17 AATT 1 1 1 0 vsel all VATT 1 1 2 0 alls WPCSYS 1 0 lsel s loc x 0 01 4 0 01 lesi all 12 1 lsel s loc y 0 01 2 0 01 lesi all 8 2 5 lsel a loc y 5 0 01 5 0 01 lesi all 10 3 alls lesi 4 8 1 2 5 esize 0 05 asel s loc z 0 asel r loc y 0 1 2 amesh all alls lsel s loc x 0 lsel a loc x 4 lsel r loc z 0 lsel r loc y 0 4 5 lmesh all alls vsel all vmesh all alls asel s loc y 0 0 01 2 sfa all 1 pres 100 alls nsel s loc y 5 d all all alls save solu solve fini post1 PLNSOL S EQV 0 1 ANCNTR 10 0 5 第四日第四日 练习主题 巩固练习主题 巩固 APDL 基础 热应力及模态分析内容基础 热应力及模态分析内容 1 弹簧建模 弹簧建模 This example demo modeling a ring using APDL fini cle filname ring 1 prep7 AFUN DEG TOT 12 N TOT 3 et 1 45 et 2 200 keyopt 2 1 6 DIV 360 TOT DIS 0 6 TOT rid 1 rid2 0 1 csys 1 DO I 1 N 1 k I rid I 1 DIV I 1 DIS ENDDO flst 3 n 1 3 do i 1 n 1 fitem 3 i enddo bsplin p51x ldiv 1 3 csys 0 wprot 90 wpoff rid pcirc rid2 0 360 asel all lsla s lesi all 4 type 2 mshkey 0 amesh all type 1 extopt esize 60 vdrag 1 1 vdrag 6 2 vdrag 11 3 20 2 热应力分析热应力分析 有齿的轴对称管的热应力分析 问题描述 管受内压 顶上的线 在 Y 1 代表对称面 我们将对线上的所以节点耦合 UY 自由度 1 进入 ANSYS 工作目录 取工作文件名为 pipe th str 2 Resume 前面定义的轴对称模型 Utility Menu Resume from 3 设置菜单过滤为 Structural Main Menu Preferences 选则 Structural 并且不选择 Thermal 单击 OK 4 改变 title Utility Menu File Change Title TITLE 2D AXI SYMM THERMAL STRESS ANALYSIS W INT PRESS ESIZE 0 125 OK 5 删除实体模型上的对流载荷 Main Menu Preprocessor Loads Loads Delete All Load Data All SolidMod Lds OK 6 将热单元改变为相应的结构单元 Main Menu Preprocessor Element Type Switch Elem Type 选择 Thermal to Struc 单击 OK 查看警告信息并单击 Close 7 设置单元形态为轴对称 axisymmetric Main Menu Preprocessor Element Type Add Edit Delete Options 设置 K3 Axisymmetric 单击 OK Close 8 从热分析中施加温度载荷 Main Menu Preprocessor Loads Loads App