有限元分析课件第三课

1、INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例 问题说明问题说明: :图图3-21所示为某产品上的一根轴，下面将采用不同方法所示为某产品上的一根轴，下面将采用不同方法建立其几何实体模型。该轴为加工和安装设置了多个凹槽和凸台，在建立其几何实体模型。该轴为加工和安装设置了多个凹槽和凸台，在建模过程中可根据分析问题的性质取舍。特别是纯粹为加工方便而设建模过程中可根据分析问题的性质取舍。特别是纯粹为加工方便而设置的凹槽和凸台在分析过程中完全可以不考虑。置

2、的凹槽和凸台在分析过程中完全可以不考虑。图3-21 轴零件的2-D平面示意图INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Utility MenuFileChange Jobname ：“SHAFTl ”。并选择【New log and error files】复选框， Utility MenuFileChange Title ：“The Shaft Model ” Utility MenuPlotReplot 1、定义工作文件名和工作标题、定义

3、工作文件名和工作标题自底向上建模INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Utility MenuWorkPlaneDisplay Working Plane Utility MenuPlotCtrlsWindow ControlsWindow Options。【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项。 Utility MenuWorkPlaneOffset WP by Increments显示【Off

4、set WP】工具栏 2、显示工作平面、显示工作平面INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例3、利用矩形面素生成面、利用矩形面素生成面Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleBy Dimensions 。在“X-coordinates”和“Y-coordinates”文本框中分别输入“0，260”及“0，70”，输入“260，620”及“0，75”输入“620，660”及“0，100

5、”。Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleans AddAreas。单击“pick all”按钮完成相加操作。 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Main Menu PreprocessorModelingOperateExtrudeAreasAbout Axis 单击“pick all”按钮，出现第2个拾取轴心线两端点的拾取框。分别拾取编号为1和10的关键点，单击“OK”按钮。Utilit

6、y MenuPlotCtrlsPan Zoom Rotate单击”“iso”按钮。4、由面绕轴线生成体、由面绕轴线生成体INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例在【Offset WP】工具栏中的【X,Y,Z Offset】文本框中输入“85，0，40” 。Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumes Cylinder Solid Cylinder。【Radius】和【Depth】文本框中分别输入“25

7、”及“50” 。Main MenuPreprocessor ModelingCreateVolumesBlock By Dimensions 5、生成、生成A_A键键槽槽INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例在“Offset WP”工具栏的【X,Y,Z Offset】文本框中输入“130，0，0”。 生成第2个圆柱体：操作和生成第1个圆柱体一样 。5、生成、生成A_A键键槽槽INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part

8、 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例 Main MenuPreprocessorModelingOperate Booleans Subtract Volumes。弹出第1个拾取框。拾取编号为V1和V2的体素，弹出第2个拾取框。分别拾取编号为V5、V6和V7的体素。 Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleans Add Volumes。单击“OK”按钮。Utility MenuPlotReplot 5、生成、生成A_A键键槽槽INTRODUCTION TO

9、 ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例 问题说明问题说明: :如图如图4-2所示为汽车连杆的几何模型，连杆的厚度为所示为汽车连杆的几何模型，连杆的厚度为0.5in，图中标注尺寸的单位均为英制。在小头孔的内侧，图中标注尺寸的单位均为英制。在小头孔的内侧90范围内承受范围内承受P=l 000psi的面载荷作用，利用有限元分析该连杆的受力状态。连杆的材的面载荷作用，利用有限元分析该连杆的受力状态。连杆的材料属性为杨氏模量料属性为杨氏模量E=30106psi，泊松比为，泊松比

10、为0.3。图4-2 连杆的几何模型INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Utility MenuFileChange Jobname ：“c-rod ” Utility MenuFileChange Title ：“The stress calculating of c-rod ” Utility MenuPlotReplot 1、定义工作文件名和工作标题、定义工作文件名和工作标题INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - P

11、art 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例设置“K1”为“QUAD 8-Node” 2、定义单元类型及材料属性、定义单元类型及材料属性输入“EX=30e6，PRXY=0.3” INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasCircleBy Dimensions 3、建立、建立

12、2D模型模型如图所示输入数据。在如图所示输入数据。在【THETAl】文本框中输入文本框中输入“45”，单，单击按钮。击按钮。 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Main MenuPreprocessorModelingCreate Areas Rectangle By Dimensions 4、创建两个矩形面、创建两个矩形面 如图所示输入数据。输入如图所示输入数据。输入“-1.8，-1.2”及及“0，0.3”，单击按，单击按钮。钮。

13、INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Utility MenuWorkPlaneOffset WP toXYZ Locations ：6.5Utility MenuWorkPlaneChange Active CS toWorking Plane 4、创建两个矩形面、创建两个矩形面 Main MenuPreprocessor ModelingCreateAreas Circle By Dimensions 输入“RAD1=0.7”，“RA

14、D2=0.4”，“THETA1=0”，“THETA2=180” 。输入“THETA2=135” 。 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例面叠分操作面叠分操作 ：Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleans Overlap Areas 拾取编号为A1、A2、A3和A4的面。选择编号为选择编号为A5和和A6的面的面。 4、创建两个矩形面、创建两个矩形面 Utility MenuWorkPlaneC

15、hange Active CS toGlobal Cartesian 定义4个新的关键点： Main MenuPreprocessorModelingCreateKeypointsIn Active CS 输入“28”、“2.5”和“0.5”，输入“29”、“3.25”和“0.4”，输入“30”、“4”和“0.33”，输入“31”、“4.75”和“0.28”。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Utility MenuWorkPlane

16、Change Active CS toGlobal Cylindrical 4、创建两个矩形面、创建两个矩形面 MainMenuPreprocessorModelingCreateLinesSplinesWith Options Spline Thru KPs：拾取5、28、29、30、31和21 这6个关键点。 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1ANSYS 入门入门结构线性静力分析示例结构线性静力分析示例Main MenuPreprocessorModelingCreateLines Lines Straight Line ：拾取编号为 1和18的关键点。5、生成一个新面、生成一个新面Main MenuPreprocessorModelingCreateAreas Arbitrary By Lines ：拾取编号为6、1、7和25的4条线。 Main MenuPreprocessorModelingCreateLinesLine Fillet ：拾取编号为36和40的线，编号为40、31、30和39的线进行倒角。 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO