有限元講稿ppt課件

1、1,ANSYS通用程序應用舉例,2,ANSYS通用程序應用舉例,1.ANSYS軟件的功能 2.ANSYS的輸入方式 3.應用舉例(重點),3,1.ANSYS軟件的功能,一個典型的ANSYS分析過程包括以下三個步驟：,創(chuàng)建有限元模型,施加載荷求解,查看分析結果,4,1.ANSYS軟件的功能,ANSYS軟件功能強大與它擁有眾多應用模塊是分不開的，而程序通常使用以下三個模塊：,前處理模塊,求解模塊,后處理模塊,參數(shù)定義,實體建模,網(wǎng)格劃分,通用后處理模塊,時間歷程后處理模塊,5,2.ANSYS的輸入方式,ANSYS有多種輸入方式供用戶選擇：,菜單方式（用鼠標在菜單中進行選?。?命令方式（從鍵盤向命令

2、行中輸入）,函數(shù)方式（從鍵盤向命令行中輸入）,6,3.應用舉例,例：如圖所示帶有三個圓孔的鋼板模型，板厚20mm。板的材料參數(shù)為：楊氏彈性模量E=200Gpa，泊松比u=0.25，大圓孔半徑為50mm，兩個小圓孔半徑為10mm，倒角半徑為20mm，圓孔間的距離如圖示。小圓孔上的位移被完全約束，大圓孔下端作用有指向下方的集中力1000N。,7,(1)建立幾何模型,（i）定義一個矩形 在主菜單中選擇Preprocessor|Modeling|Create| Areas|Rectangle|By 2 Corners, 彈出如圖1對話框。 在圖1對話框中輸入如下的 參數(shù)： x=0 y=0 Width=

3、80 Height=100 單擊OK，在繪圖區(qū)得到如圖？所示 矩形。,圖1 矩形示意圖,8,(ii)建立實體板 在主菜單中選擇Preprocessor| Modeling|Create|Areas|Circle| Solid Circle，彈出如圖2對話框。 在對話框中輸入?yún)?shù)： x=80,y=50,radius=50; 單擊Apply; x=0 ,y=20,radius=20; 單擊Apply; x=0,y=80,radius=20; 單擊Apply; 在繪圖區(qū)將顯示如圖3左側圖形！,圖2 繪制圓的對話框,9,圖3 矩形和圓的示意圖,10,（iii）布爾加法運算合并實體 在主菜單中選取Pre

4、processor|Modeling| Operate|Booleans|add|areas，彈出如圖4對話 框，在繪圖區(qū)選取各圖形，確認圖4中第三欄的 Count項顯示為5時單擊OK完成布爾加法運算， 合并出圖5所示圖形。,圖4 Add Areas對話框,圖5 布爾加法運算后結果,5?,單擊,11,（iv）生成孔洞圓實體 在主菜單中選擇Preprocessor|Modeling| Create|Areas|Circle|SolidCircle,在彈出的對話框中依次輸入： x=80,y=50,Radius=30,單擊Apply； x=0,y=20,Radius=10,單擊Apply； x=0,

5、y=80,Radius=10,單擊Apply； 得到圖6所示圖形。,圖6 鋼板與三個孔洞圓,12,（v）布爾減法運算除去圓實體 在主菜單中選擇Preprocessor| Modeling|Opearate|Booleans| Subtract|Areas,將彈出一個對 話框，先用鼠標在繪圖窗口選 取平板基體，單擊Apply確認， 再選取三個圓實體，單擊OK完成，所得結果如圖7所示。 在工具欄中點擊SAVE_DB 存盤。,圖7 布爾減法運算后結果,13,（2）定義材料類型,（i）選擇材料類型 在主菜單中選取Preprocessor|Element Types|Add/Edit/Delete,得到

6、圖8所 示對話框，再單擊Add得到圖9所示，在單元庫中選取Solid82，單擊OK完成。,單擊,圖8 單元類型對話框,圖9 單元庫對話框,14,(ii)選擇分析類型 回到圖8所示對話框單擊Options按鈕，出現(xiàn)如圖10所示對話框，在單元類型中選擇Plane strs w/thk,再在單元輸出選項中選擇Nodal stress，最后單擊OK完成。,圖10 選擇單元分析類型對話框,15,（iii）定義模型厚度 在主菜單中選擇Preprocressor|Real Constants| Add/Edit/Delete,得到添加實常數(shù)對話框，單擊Add、OK將彈出圖11所示對話框定義單元厚度，在THK

7、選項中輸入20，單擊OK完成。,圖11 定義單元厚度對話框,16,（iv）定義材料的力學參數(shù) 在主菜單中選擇Preprocessor|Matereal Props|Matereal Models,得到定義材料屬性的對話框如圖12，選取Isotropic將彈出如圖13所示對話框，輸入楊氏彈性模量與泊松比。,圖12 定義材料屬性對話框,圖13 定義力學參數(shù)對話框,彈性模量,泊松比,17,（3）模型的網(wǎng)格劃分,在主菜單中選擇Preprocessor|Meshing|Mesh Tool,將彈出圖14左側對話框。,圖14 工具、控制菜單,選擇,18,圖14左圖的下半部分,單擊,選擇,圖15 生成網(wǎng)格流程

8、,19,（4）施加載荷與壓力,（i）確定分析類型 在主菜單中選取Solution| Analysis Type|New Analysis,在菜單中確定分析類型為Static,單擊OK。 （ii）施加位移約束 實用菜單中選取Plot|Nodes顯示結點如圖16所示。,圖16 模型結點圖,20,單擊放大,實用菜單中選擇Plot Ctrls|Pan Zoom Rotate,圖17 圓孔放大流程圖,21,選擇,小圓孔結點選擇過程：,單擊Mesh Tool菜單中的Mesh按鈕,圖18 小圓孔的結點選定,22,結點選擇后，單擊選擇按鈕就會彈出圖19左側的對話框，選擇All Dof選項，單擊OK得到右圖。,

9、選擇,圖19 施加約束的網(wǎng)格結點圖,23,（iii）施加載荷 在主菜單中選擇 Solution|Define Loads|Apply| Structural|Force/Moment|On Nodes,選取大圓孔洞最下邊 的結點，單擊OK將彈出如圖 20所示對話框，分別設置為FY、 Constant Value、-1000。單擊 OK完成。,圖20 添加結點力對話框,24,（5）求解運算,在主菜單中選擇Solution|Solve|Current LS(當前載荷步)將彈出圖 21所示對話框，檢查無誤 后確定，系統(tǒng)自動提示求 解過程完成，單擊Close 關閉窗口。,圖21 控制狀態(tài)窗口,25,（6）查看計算結果,選擇,主菜單中General|P