上机报告一ANSYS报告湖北汽车工业学院

1、上机报告一姓名：刘洋班级：KT1043-3-01学号：20219330401作业一：图示折板上端固定,右侧受力F=1000N,该力均匀分布在边缘各节点上；板厚t=2mm,材料选用低碳钢,弹性模量E=210GPa,=0.330一、有限元分析的目的：用较简单的问题代替复杂问题后再求解.它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个适宜的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解.这个解不是准确解,而是近似解,由于实际问题被较简单的问题所代替.由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成

2、为行之有效的工程分析手段.有限元模型的特点：1、单元类型此题属于平面应力问题单元分析类型；2、单位制毫米(mm、牛顿(N)、MPa(兆帕)；3、单元类型：对单元描述；材料；实常数.实体单元；选用8节点4面体单元(plane82);材料：低碳钢；弹性模量E=2.1e5(2.15,一一一、X10),杨氏模量科=0.33;THK厚度：2.二、实体建模：(1)定义矩形(a) Start-Programs-ANSYS12.0-Interactive一,将IntialJobname改成sj1;(b) MainMenufPreprocessorModelingfCreatfAreasfRectanglefB

3、yDimensions(c)输入X1=0,X2=30,Y1=0,Y2=-60.(d)点击对话框上的Apply按钮创立第一个矩形(e)输入X1=30,X2=60,Y1=-30,Y2=-60.点击对话框上的OK按钮创立第二个矩形.ANHUT默1015Lluyuij(2)改变显示限制并重新显示单元(a)UtilityMenufPlotCtrlfNumbering.(b)在AREAAreanumbers选项处打勾)以便显示面元的编号.(c)点击对话框上的OK按钮)关闭对话框)可以看到重新显示的两个矩形的中央处有面图元的编号A1和A2)结果如图：总110I5Hi37iQ1KrilX3*3THLiuTtn

4、t(3)面图元的加运算(a)MainMenufPreprocessorModelingfOperatefBooleansfAddfAreas.(b)点击弹出的对话框中的PickAll按钮)所有的面就被加在了一起；_AN；LKT1(H3-34】LiuTwit(c)UtilityMenuPlotCtrlNumbering)翻开Linesnumbers选项)点击OK按钮)模型自动显示线的编号.显示如下图(4)定义材料属性(a)MainMenufPreprocessorMaterialPropsfMaterialModelsfStructureTinefelastic-Isotropic(b)在EX框

5、中输入弹性模量2.1e5)PRAY框中输入比例0.33)按OK完成；(5)定义单元类型(a)MainMenufPreferences;(b)勾选Structural选项(表示作结构分析用)再按OK完成；(c)PreprocessorfElementType点击Add按钮(然后在单元类型库面板上左框内点击StructuralSolid(右框内点击Quad-8node(Plane82)按OK关闭单元类型库面板或者直输ET,1,PLANE82;(d)在单元类型对t框上点击Options按钮(在ElementbehaviorK3项的下拉框中选择Planestrsw/thk;(e)按OK完成按Close

6、关闭对话框；(6)定义实常数(a)MainMenufPreprocessorRealConstants;(b)在弹出的对话框上点击Add按钮,在按OK确认Plane82;(c)在弹出的对话框中输入厚度2,按OK完成按Close关闭对话框；(7)划分网格(a)MainMenufPreprocessorMeshingfMeshTool;(b)在MeshTool面板上点击SizeControls模块内的GlobalSet按钮(在弹出的对话框中输入Elementedgelength(单元边长值)为2,按OK完成；(c)在Mesh下拉框中选择Areas;(d)点击Mesh按钮执行网格划分(在拾取对话中g

7、中点击PickAll按钮(点击Close关闭MeshTool面板)结果如下图；(8)加载位移约(a) UtilityMenuPlot一Multi-Plots;(b) MainMenufSolutionfDefineLoads-ApplyfStructuralDisplacementfOnLines选取L13;(c)按OK完成(在弹出的对话框中点选AllDOF(在Displacementvalue处输入0,按OK关闭对话框；A-E-L-H-flT1CH3-3-CJ(9)施加非均布载荷(a)MainMenu:SolutionfDefineLoadsfApplyfStructuralfPressur

8、efOnLines.拾取右边线一OK一如下列图输入一OK;(b)输入力-1000/60;AHSYSN5MU14?52=27KT10<3-3-01LitrranE(10)求解(a)MainMenuSolutionfSoke-CurrentLS(b)观看弹出的信息窗口；在窗口的FileClose退出该窗口(c)点击求解确认窗口上OK按钮；开始求解；关闭"Solutionisdone窗口A上九AJ口-g.中I产EM.EifUiDiflrwLurit通>UWtav4pM-IEStWtncwHnc.iD£»fctl|TFM«9M*t口；生?吧必

9、1;«!1Hh4HFMltf*«ihAFE3口h-wAMSYS：EBIriarxulHcxD-ingHriiMNVHS-CMhialBflii>amt中m*-BtMHm出TfenwiKpgpragTFTM一修IDKJMT3C4WlKFi修nvFMI.mmi«rm.muSTEFMnui.Tri¥2EhlM»*tflt.ritoHtfiEmiEiti&rim.一izr(MiVJiEIMHMBUHEtlVmm<kimwriMdt»4.(MEAMIKililiMJI回曰皿LL.,mFNalWI,.UXH3hUHITI&am

10、p;.,IdJW“L肝,小一工d三、计算结果1、绘制形图(a)MainMenuGeneralPostprocfReadResults-FirstSet;(b)MainMenuGeneralPostproLPlotResultsDeformedShape;(c)点选Def+undeformed;按OK完成；结果如下图：2、绘制应力曲线(a)MainMenufGeneralPostprocfPlotResultsfContour-NodalSolu(b)弹出的对话框中的左下拉框内选择Stress(右下拉框内选择vonMises)按OK完成观察如下图：IftnLSt-&：£甘立工二

11、工STEPl3*11rlM!=3尔小法EWE=aJ-21L'J财二心讦¥aiozETiM3-3-ClLluyanf313-?ul:2IBL.ilt:工三工国电节3、应力(a)此时网格密度2,generalpostprocfqueryresultsfsubgridsoluzaifstressvommishe4、DOFSolution(a)MainMenuGeneralPostprocfPlotResultsfContour-NodalSolunodalsolutionfdofsolutionfdisplacementvectorsum(b)generalpostprocfque

12、ryresultsfsubgridsolu(c)以下依次选DOF中的X,Y,ZY四、网格密度不同当网格密度为4时;网格划分为下列图：应力分布图:后处理分析,根据上面的应力位移图知当随着网格密度的增大时A点处应力也增大.有限元的解出现了大的偏差属于不正常情况,所以A点是一个折点)属于应力奇异点.六、A点用过渡圆角1、创立圆角(a)MainMenufPreprocessorModeling-CreatefLines-LineFillet(b)拾取L13和L11,点击OK完成线的选取(c)在弹出来的对t框中输入Filletradius为5,点击OK关闭对话框2、创立圆角面(a) UtilityMen

13、uPlotCtrls-Pan,Zoom,Rotate点击Zoom按钮,移动鼠标至刚刚已经创立好的圆角处,点击左键,放大.(b) MainMenufPreprocessorModeling-CreateAreas-ArbitraryByLines生成圆角面.(c)点击Pan,Zoom,Rotate面板上的Fit按钮.关闭面板3、面的相加,结果如图R=5时4、应力和位移分析图际二®扇二三心口叮工田小号=£F=1HUB=1把中眦二1gK=,M32'55=BOI=-2量噌兮'57a!二三必一白抬ANHAr就ia-13!,八工二12s二打ieijw二比*序丁乡一如KT104-3-01Muyen#R=3时际二C三二三匚工£1T二疔写B?7EE=1HUE=1史中眦二1&；=.gT牌3MH=-05915皿血！=SM-47e-02*31551.7271口匕.4二号155.12S£0$-噫这递25.7777,.57712.2781觎0232.67KTlM3-3-tLliuymit.由图比照可知,随着A处圆角半径的增大,此时A点处的角点应力随着减小.由此得出结论在结构设计时应防止折板的情况.实验小结：在学习ANSYS勺过程中,不要纯粹的把ANSY*作