ansys有限元建模与分析实例-详细步骤

有限元法及其应用课程作业ANSYS应用分析学号： 姓名： 专业： 建筑与土木工程 角托架的有限元建模与分析一 、模型介绍本模型是关于一个角托架的简单加载，线性静态结构分析问题，托架的具体形状和尺寸如图所示。托架左上方的销孔被焊接完全固定，其右下角的销孔受到锥形压力载荷，角托架材料为Q235A优质钢。角托架材料参数为：弹性模量；泊松比 托架图（厚度：0.5）二、问题分析因为角托架在Z方向尺寸相对于其在X,Y方向的尺寸来说很小，并且压力荷载仅作用在X,Y平面上，因此可以认为这个分析为平面应力状态。三、模型建立3.1 指定工作文件名和分析标题（1）选择菜单栏Utility MenuFileJobname 命令.系统将弹出Jobname(修改文件名)对话框,输入bracket（2）定义分析标题GUI：Utility MenuPreprocessElement TypeAdd/Edit/Delete执行命令后，弹出对话框，输入stress in a bracket作为ANSYS图形显示时的标题。3.2设置计算类型 Main Menu: Preferences select Structural OK3.3定义单元类型PLANE82 GUI：Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete命令，系统将弹出Element Types对话框。单击Add 按钮，在对话框左边的下拉列表中单击Structural SolidQuad 8node 82，选择8节点平面单元PLANE82。单击ok，Element Types对话框，单击Option，在Element behavior后面窗口中选取Plane strs w/thk后单击ok完成定义单元类型。3.4定义单元实常数GUI：Main Menu: Preprocessor Real ConstantsAdd/Edit/Delete，弹出定义实常数对话框，单击Add，弹出要定义实常数单元对话框，选中PLANE82单元后，单击OK定义单元厚度对话框，在THK中输入0.5.3.5定义材料特性GUI：Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic 输入EX=30e6, 泊松比v=0.27 OK3.6建立几何模型（1）定义矩形GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area Rectangleby Dimensions 依次输入X1=0,X2=6,Y1=-1,Y2=1Apply生成第一个矩形输入X1=0,X2=6,Y1=-1,Y2=3单击OK生成第二个矩形。（2）改变图形控制GUI：Utility MenuPlotCtrlsNumbering，将Area numbers设置为OnOK（3）绘制圆形GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area CircleCircle Solid，对话框输入X=0，Y=0，Radius=1Apply输入X=5，Y=-3，Radius=1（4）布尔加运算GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling OperateBooleans-AddAreas，对话框中单击Pick All（5）创建倒角GUI：Utility MenuPlotCtrlsNumberingLine number改为onGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling CreateLinesLineFillet选中L21和L8两条线OKFilletradius输入0.4OKGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area-ArbitraryBy Lines选择L1，L4，L5OKGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling-OperateBooleans-AddAreasPick All(6)创建托架圆孔GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area CircleCircle Solid，对话框输入X=0，Y=0，Radius=0.4Apply输入X=5，Y=-3，Radius=0.4单击OkGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling-OperateBooleans-SubtractAreas选中托架为布尔减运算基体，单击Apply，选中两个小圆为被减部分然后单击OK生成两个圆孔。3.7 网格划分生成有限单元GUI： Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool(Size Controls) lines: Set SIZE=0.5OK返回MeshTool工具条单击MeshPick All四、加载求解4.1选择分析选项GUI：Main Menu:SolutionAnalysis TypeNew Analysis选择StaticOK4.2施加位移约束GUI：Main Menu: SolutionDefine LoadsApplyStructrualDisplacementOn Lines选中左圆孔处4根线（L4、L5、L6、L7）单击OK在DOFs to be constrained中选择All DOF，在Displacement value中输入0Ok4.3施加压力荷载GUI：Main Menu: SolutionDefine LoadsApplyStructrual-PressureOn Lines选中托架右下角圆孔左下弧线L11单击OKValue 50,500Apply选中托架右下角圆孔右下弧线L12单击OKValue 500,50OK4.4求解GUI：Main Menu: SolutionSolve Current LSOK(to close the solve Current Load Step window) OK五、 查看计算结果5.1读入结果文件GUI：Main Menu: General Postproc Read Results first set5.2绘制变形图GUI：Main Menu: General Postproc Plot ResultsDeformed Shape选择 Def + UndeformedOK5.3画托架等效应力分布图GUI：Main Menu: General Postproc Plot ResultsContour Plot Nodal Solu Stress von mises stress