ANSYS轴对称问题实例

,ANSYS,2,ANSYS轴对称问题注意问题,1、单元：Plane2、Plane42、Plane82、Plane182、Plane183、Shell51（模拟轴对称壳）,2、平面单元需要单元设置：KEYOPT（3）为Axisymmetric,3、Y轴必须是旋转对称轴（X轴是径向、Z轴是周向）,4）轴对称问题集中力和集中力矩的输入和输出总是360度的合力和合力矩。,3,Shell51轴对称壳单元,两个节点，每个节点有4个自由度。（UX、UY、UZ、ROTZ）,对称轴必须为Y轴，X轴为径向，且为非负,需要定义厚度，可为线性，厚度大时，应选择PLANE42单元,4,如图所示是一飞轮的截面图。飞轮的材料为弹性模量210GPa，泊松比为0.27，密度为7800kg/m3。飞轮的角速度为62.8rad/s，飞轮边缘受压力作用，压力p为1MPa,飞轮轴孔固定，试进行静力分析。,5,1、分析类型,静力分析,2、问题描述,轴对称问题,3、ANSYS单位,mmNMPagms,4、单元,PLANE82：8节点四边形（每个节点个自由度）,5、材料,弹性模量、泊松比、密度,6,1、飞轮实体建模（略）,7,2、飞轮有限元模型的建立,1）材料参数,ANSYSMainMenu:PreprocessorMaterialPropsMaterialModelsStructuralLinearElasticIsotropicinputEX:2.10e5,PRXY:0.27OK,ANSYSMainMenu:PreprocessorMaterialPropsMaterialModelsDensityinputDENS:0.0078OK,8,2、飞轮有限元模型的建立,2）单元选择,ANSYSMainMenu:PreprocessorElementTypeAdd/Edit/DeleteAddselectSolidQuad8node82OK(backtoElementTypeswindow)OptionsseleltK3:AxisymmetricClose(theElementTypewindow),9,2、飞轮有限元模型的建立,3）划分网格,ANSYSMainMenu:PreprocessorMeshingMeshTool（SizeControls)Global:SetinputSIZE:1OK,MeshToolMesh:selectAreasShape:QuadFreeMeshPickAllClose(theMeshToolwindow),10,3、施加约束和载荷,1）施加约束和压力,ANSYSMainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnLines拾取左边OKselectLab2:ALLDOFOK,ANSYSMainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructuralPressureOnLines选择图示的三条边如下页图输入OK,11,12,3、施加约束和载荷,2）施加角速度,ANSYSMainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructuralInertiaAngularvelocGlobel弹出施加角速度的对话框，如下图输入（注意单位）,13,4、求解,ANSYSMainMenu:SolutionSolveCurrentLSOK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)OK,5、后处理,1）改变观察输出结果坐标系,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocOptionsforOutput出现结果坐标系设置对话框，设置为柱坐标系，如图。,14,5、后处理,2）径向位移云图,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSoluselect:DOFsolution,X-ComponentofdisplacementOK,3）周向位移云图,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSoluselect:DOFsolution,Z-ComponentofdisplacementOK,3）轴向位移云图,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSoluselect:DOFsolution,Y-ComponentofdisplacementOK,15,5、后处理,5）径向应力云图,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSoluselect:DOFsolution,X-ComponentofStressOK,6）周向应力云图,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSoluselect:DOFsolution,Z-ComponentofStressOK,7）轴向应力云图,ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSoluselect:DOFsolution,Y-ComponentofStressOK,16,5、后处理,8）等效应力云图,MainMenuGeneralPostprocPlotResults-ContourPlot-NodalSolu。弹出的对话框中的左下拉框内选择Stress，右下