楔形體的應(yīng)力分布分析ANSYS

1、彈性力學(xué)上機作業(yè)=-|載楔形體的承載分析班級：海工08-1姓名：學(xué)號： 2011年5月23日星期一完成當(dāng)晚10點50分享定于2011年5月24日上繳作業(yè)請下載的同學(xué)自行修改該文檔，請不要和本人的作業(yè)雷同！謝謝！問題重述楔形體受自重以及齊頂水壓作用，求應(yīng)力分布，已知：彈性模量E=2X104MPa,泊松比p =0.167,厚度為1m （作為平面應(yīng)力問題），高度10m, 底邊長7m,自重p=2.4X 104N/m3,水密度為p =103kg/m3。本題中的重力加速度取g=10m/s2。圖1楔形體承載示意圖問題分析該問題屬于線性靜力學(xué)問題，作為平面問題進行分析求解。由于楔形體受到齊頂水壓力， 采用函數(shù)

2、加載法施加載荷。求解步驟和方法3.1建立工作文件名和工作標(biāo)題1）選擇 Utility Menu-File-Change Jobname 命令，出現(xiàn) Change Jobname 對話框。在“/FILNAM” Enter new Jobname中輸入文件工作名PRO1 （即 問題1）,點擊OK。2）選擇 Utility Menu-File-Change Title 命令，輸入 WATER PRESSURE,單擊 OK。3.2定義單元類型1）選擇 Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete,在對話框中單擊“Add”， 出現(xiàn) Library

3、 of Element Types 對話框，選擇“Structural Solid, Triangle 6node2 ”，在 Element type reference number 欄中輸入 1，點擊 OK。單擊Element Types上的Options，在對話框中的Element behavior K3下拉選框中選擇 Plain strain，單擊 OK。單擊Element Type對話框中的Close，關(guān)閉該框。3.3定義材料性能參數(shù)選擇 Main Menu-Preprocessor-Material Pros-Material Models,出現(xiàn) Define Material M

4、odel Behavior對話框。在 Material Models Available 依次雙擊 Structural-Linear-Elastic-Isotropic，(即，結(jié)構(gòu)-線 性-彈性-各向同性)，在出現(xiàn)的對話框EX欄中輸入，“2E10”，即彈性模量E=2X104MPa， 在PRXY中輸入0.167，即泊松比以=0.167，點擊OK。在Density中輸入2.4E3，即材料密度為2400kg/m3，換算為自重即為p=2.4X 104N/m3。在 Define Material Model Behavior 對話框中點擊 Material-Exit，退出。3.4創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格

5、選擇 Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-KeyPoints-In active CS，在 NPT Keypoint nuber 輸入 1，在 X,Y,Z Location in active CS 輸入欄分別輸入 0，0，0，單擊 Apply0參照上一步的操作，依次創(chuàng)建一下關(guān)鍵點：2(7,0,0)，3(0,10,0)。單擊OK。選擇 Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Areas-Arbitrary-Though KPs 在屏幕上依 次點取1，2，3，1各個關(guān)鍵點，單擊OK。創(chuàng)建楔形體成功。選擇 Main M

6、enu-Preprocessor-Meshing-Size Cntls-Manual Size-Lines-Picked Lines，在對 話框中輸入 1，再在 NDIV No. of element divisions 輸入 20。之后參照上步操作，將直線2， 3的NDIV No. of element divisions設(shè)置為30。選擇 Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Areas-Mapped-By corners，出現(xiàn) Map Mesh Area by選擇菜單，輸入1，點擊OK，再次在Map Mesh Area by菜單輸入3，2， 1，點 擊OK

7、。選擇 Utility Menu-Select-Everythingo選擇Utility Menu-Plot-Element，ANSYS顯示窗口顯示網(wǎng)格劃分結(jié)果。圖2網(wǎng)格劃分結(jié)果9) Save Database，輸入 1-1.db。3.5加載求解選擇 Main Menu-Solutions-Analysis Type-New analysis,選擇分析類型為 Static,點擊 OK。選擇 Main Menu-Solution-Define loads-Apply-Functions-Define/edit,出現(xiàn) Function Editor, 參照下圖設(shè)置。選擇對話框上的File-Save

8、,出現(xiàn)另存為對話框，將函數(shù)命名為FUNC 保存為工作目錄下，單擊保存。Close關(guān)閉Function editor0圖3函數(shù)編輯器對話框選擇 Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Functions-Read file,打開 FUNC.func；出 現(xiàn) Function Loader，在 table parameter name 輸入 PRES1 單擊 OK。選擇 Main Menu-Solution-Define loads-Apply-Structural-Pressure-On lines，出現(xiàn) Apply PRES on lines，在輸入欄中輸入

9、3,點擊 OK,出現(xiàn) Apply PRES on lines，在SFLApply PRES on lines as a 下拉菜單中選擇 Existing table,點擊 OK,出現(xiàn) Apply PRES on lines, 選擇PRES1，點擊OK。選擇 Main Menu-Solution-Define loads-Apply-Structural-Displacement-On lines，出現(xiàn) Apply U,ROT on L選擇菜單，輸入1，點擊OK,出現(xiàn)Apply U,ROT on Lines，參照下 圖設(shè)置。Displacement value 輸入 0。圖4施加位移載荷對話框選

10、擇 Main Menu-Solution-Define loads-Apply-Structural-Inertia-Gravity-Global 將 Y 方向 重力加速度設(shè)置為10。選擇 Utility Menu-File-Save as，保存為 1-2.db。選擇 Main Menu-Solution-Solve-Current LS，單擊 Solve current load step 上的 OK，ANSYS 開始求解計算，求解結(jié)束后系統(tǒng)反饋Note提示框，點擊Close關(guān)閉即可。選擇 Utility Menu-File-Save as，出現(xiàn) save database 對話框，輸入 1-3.db，保存求解結(jié)果。3.6查看求解結(jié)果1) 選擇 Main Menu-General Postproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu，出現(xiàn) Contour Nodal Solution data，選擇 Nodal Solution-DOF Solution-Displacement vector sum，單擊 OK，出現(xiàn)如下圖所示合位移等值線圖。圖7合位移等值線圖2) 選擇 Main Menu-General Postpro