有限元分析報(bào)告

1、PAGE PAGE 11有限元基礎(chǔ)理論報(bào)告 學(xué) 院： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 任課老師：二一一年十二月 題目一：三維托架實(shí)體受力分析題目：1、三維托架實(shí)體受力分析：托架頂面承受50psi的均勻分布載荷。托架通過有孔的表面固定在墻上，托架是鋼制的，彈性模量E=29106psi，泊松比v=0.3.試通過ANSYS輸出其變形圖及其托架的von Mises應(yīng)力分布。 題目1的分析：先進(jìn)行建模，此建模的難點(diǎn)在對(duì)V3的構(gòu)建（既圖中的紅色部分）。要想構(gòu)建V3，首先應(yīng)將A15做出來，然后執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansAddVolumes命令，

2、將所有的實(shí)體合并為一個(gè)整體。建模后，就對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，實(shí)行Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool,先對(duì)網(wǎng)格尺寸進(jìn)行編輯，選0.1，然后點(diǎn)Meshing，Pick all進(jìn)行網(wǎng)格劃分，所得結(jié)果如圖1.1。劃分網(wǎng)格后，就可以對(duì)模型施加約束并進(jìn)行加載求解了。施加約束時(shí)要注意，由于三維托架只是通過兩個(gè)孔進(jìn)行固定，故施加約束應(yīng)該只是針對(duì)兩孔的內(nèi)表面，執(zhí)行Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructrualDisplacementSymmetry B.COn Areas命令，然后拾取兩孔的內(nèi)表面，單擊OK就行了。施加約束后，就可以

3、對(duì)實(shí)體進(jìn)行加載求解了，載荷是施加在三維托架的最頂上的表面的，加載后求解運(yùn)算，托架的變形圖如圖1.2。圖1.1、托架網(wǎng)格圖圖1.2輸出的是原型托架和施加載荷后托架變形圖的對(duì)比，虛線部分即為托架的原型，從圖1.2可看出，由于載荷的作用，托架上面板明顯變形了，變形最嚴(yán)重的就是紅色部分，這是因?yàn)槠潆x托板就遠(yuǎn)，沒有任何物體與其分擔(dān)載荷，故其較容易變形甚至折斷。這是我們?cè)趹?yīng)用托架的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意的。圖1.2、托架位移變形圖圖1.3為托架的應(yīng)力分布圖，由圖可看出主要在兩孔處出現(xiàn)應(yīng)力集中，也就是說這些地方所受的應(yīng)力的最大的，比較容易出現(xiàn)裂痕。我們?cè)趹?yīng)用托架的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注意采取一些設(shè)施，以便減緩其應(yīng)力集中。特別是

4、在施加載荷時(shí)，絕對(duì)不能夠超過托架所能承受的極限，否則必將導(dǎo)致事故的發(fā)生。文后附上建模分析時(shí)所執(zhí)行的命令流。圖1.3、托架應(yīng)力分布圖1.指定分析標(biāo)題1選取菜單路徑Utility Menu | File | Change Jobname，將彈出Change Jobname (修改文件名)對(duì)話框。2在Enter new jobname (輸入新文件名)文本框中輸入文字“bracket”，為本分析實(shí)例的數(shù)據(jù)庫文件名。單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕，完成文件名的修改。3選取菜單路徑Utility Menu | File | Change Title，將彈出Change Title (修改標(biāo)題)對(duì)話框。4在E

5、nter new title (輸入新標(biāo)題)文本框中輸入文字“press analysis of bracket structure”，為本分析實(shí)例的標(biāo)題名。單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕，完成對(duì)標(biāo)題名的指定。2.定義單元類型1選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，將彈出Element Types (單元類型定義)對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的按鈕，將彈出Library ofElement Types (單元類型庫)對(duì)話框。2在左邊的滾動(dòng)框中單擊“Structural Solid”，選擇結(jié)構(gòu)殼單元類型。在右邊的滾動(dòng)框

6、中單擊“Quad 10node 92”,在對(duì)話框中單擊“OK”按鈕，完成對(duì)這種單元的定義。3.指定材料特性1選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，將彈出Define Material Model Behavior (材料模型定義)對(duì)話框。2依次雙擊Structural， Linear ，Elastic 和Isotropic，將彈出1 號(hào)材料的彈性模量EX 和泊松比PRXY 的定義對(duì)話框。3在EX文本框中輸入2.9E11，PRXY文本框中輸入0.3。定義材料的彈性模量為2.9E6 N/m2，泊松比為0.

7、3。單擊“OK”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。4在Define Material Model Behavior (材料模型定義)對(duì)話框中，選取路徑Material | Exit，完成對(duì)材料模型的定義。5單擊ANSYS10.0 的ANSYS Toolbar (工具條)上的“SAVE”按鈕，保存數(shù)據(jù)庫文件4.建立托架的有限元模型1選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Volume|Block|By Dimensions，將彈出Create Block by Dimensions(根據(jù)坐標(biāo)創(chuàng)建體)對(duì)話框。在對(duì)話框輸入：X1,X2 X-coordin

8、ates：-1,1Y1,Y2 Y-coordinates：-1.5，1.5Z1, Z2 Z-coordinates：0，1/8然后單擊“APPLY”按鈕，再次在對(duì)話框輸入：X1,X2 X-coordinates：-1,1Y1,Y2 Y-coordinates：1.5，1.625Z1, Z2 Z-coordinates：0，32選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Add|Volumes將彈出Add Volumes(體相加)對(duì)話框，在對(duì)話框單擊“PICK ALL”按鈕完成體相加操作。3在執(zhí)行顯示keypoint的操

9、作之后，執(zhí)行顯示line的操作，選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Lines|Lines|StrainghtLine將彈出Create Straight Line對(duì)話框，然后選擇關(guān)鍵點(diǎn)5、13生成L13直線，單擊“OK”按鈕完成操作。4選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Area|Arbitrary|By Lines將彈出對(duì)話框Create Area By Lines然后選擇直線L1,L9,L13,L20,L24,L25，單擊“OK”即可生成面A4。5選取路徑Mai

10、n Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal彈出對(duì)話框Extrude Area by選擇面A4單擊“OK”按鈕，將彈出另一個(gè)對(duì)話框，在Length extrusion項(xiàng)輸入“-1/8”，單擊“OK”6選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create|Areas|Circle|Solid Circle將彈出Solid Circular Area對(duì)話框，在WP x,WPy,Radius項(xiàng)分別輸入0，-0.5，0.25單擊Apply,再次輸入0，0.5，0.25然

11、后單擊“OK”按鈕。然后選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal彈出對(duì)話框Extrude Area by選擇其中一個(gè)圓面單擊“Apply”按鈕，將彈出另一個(gè)對(duì)話框，在Length extrusion項(xiàng)輸入“1”，單擊“OK”7選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Subtract|Volumes將彈出Subtract Volumes(體相減)對(duì)話框，選擇兩個(gè)圓柱體所在的體，單擊“Apply”按鈕，然后選擇

12、兩個(gè)圓柱體，單擊“OK”按鈕，完成體相減操作。5.網(wǎng)格劃分1選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling|Meshing|MeshTool將彈出MeshTool對(duì)話框，單擊“Mesh”按鈕，彈出另一對(duì)話框，再次單擊“PICK ALL”按鈕完成網(wǎng)格劃分。6.施加約束，載荷并求解1選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural |Displacement | On Areas，將會(huì)彈出拾取對(duì)話框,選擇兩圓孔，單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕。完成施加約束操作。2選取菜單

13、路徑Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Structural |Pressure |On Areas將會(huì)彈出拾取對(duì)話框,選擇面A10,A19單擊“OK”按鈕，彈出另一對(duì)話框，在Load PRES value項(xiàng)輸入“50”單擊“OK”3選取菜單路徑Main Menu | Solution |Solve|Current LS彈出Solve Current Load Step對(duì)話框，單擊“OK”開始求解，求解結(jié)束后，關(guān)閉相應(yīng)對(duì)話框。4選取菜單路徑Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour P

14、lot|Nodal Solu將彈出Contour Nodal Solution Data對(duì)話框，選擇Nodal Solution|DOF Solution|Displacement vector sum將得到如位移圖(1.2)：5選取菜單路徑Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu將彈出Contour Nodal Solution Data對(duì)話框，選擇Nodal Solution|Stress|von Mises Stress將得到如應(yīng)力圖(1.3)：命令代碼/BATCH /COM,ANSYS RELEAS

15、E 10.0 UP20050718 22:40:46 12/25/2011/input,menust,tmp,1 /GRA,POWER/GST,ON/PLO,INFO,3/GRO,CURL,ON/CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,0/REPLOT,RESIZE /FILNAME,bracket,0 /TITLE,press analysis of bracket structure /PREP7 !* ET,1,SOLID92!* !* MPTEMP, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,2.9E11 MPDATA,PRXY,1,0.3 SAVEBLOC

16、K,-1,1,-1.5,1.5,0,0.125,BLOCK,-1,1,1.5,1.625,0,3, FLST,2,2,6,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-2 VADD,P51X /PNUM,KP,1 /PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0 !* /PNUM,ELEM,0/REPLOT !* /USER, 1 /FOC, 1, 0.426937526219 , 0.284687479101E-01, 1.50000000000/REPLO /VIEW,

17、1, -0.685695940356 , -0.239135898222 , 0.687484617690/ANG, 1, 32.4319615731 /REPLO /DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST LSTR, 5, 13 KPLOT LSTR, 5, 13 LPLOT /REPLOT,RESIZE /PNUM,KP,0 /PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0 !* /PNUM,ELEM,0/REPLOT !* /VIEW, 1, -0.

18、952211750124 , 0.300073577176 , 0.569967648888E-01/ANG, 1, 32.0511294406 /REPLO FLST,2,6,4 FITEM,2,1 FITEM,2,9 FITEM,2,13 FITEM,2,20 FITEM,2,25 FITEM,2,24 AL,P51X !* VOFFST,4,-0.125, , FLST,2,2,6,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,3 VADD,P51X CYL4,0,-0.5,0.25CYL4,0,0.5,0.25 /VIEW, 1, -0.838435866138 , -0.4864

19、92678643 , -0.245662720003/ANG, 1, 110.788655111 /REPLO /VIEW, 1, -0.339515832571 , -0.244809226022 , 0.908183595034/ANG, 1, 148.821882503 /REPLO /VIEW, 1, 0.169220232114 , -0.436660961201 , 0.883567608056/ANG, 1, 155.910318084 /REPLO APLOT /PNUM,KP,0 /PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0

20、/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0 !* /PNUM,ELEM,0/REPLOT !* /VIEW, 1, -0.356932359698 , 0.418686141168 , -0.835045630965/ANG, 1, 164.296465953 /REPLO !* VOFFST,1,1, , !* VOFFST,2,1, , FLST,3,2,6,ORDE,2 FITEM,3,1 FITEM,3,3 VSBV, 2,P51X SAVEMSHAPE,1,3D MSHKEY,0!* CM,_Y,VOLU VSEL, , , , 4 CM,_Y1,VOLU C

21、HKMSH,VOLU CMSEL,S,_Y !* VMESH,_Y1 !* CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 !* /VIEW, 1, -0.652379214562 , 0.404126372088 , -0.641157730820/ANG, 1, 173.444855067 /REPLO /VIEW, 1, 0.718566728584 , -0.549002447693 , -0.426917051662/ANG, 1, 127.572346282 /REPLO /VIEW, 1, 0.250722452157 , -0.220015610285 , 0.

22、942725507884/ANG, 1, -126.433951714 /REPLO /VIEW, 1, 0.741650378061 , -0.647024764325 , -0.176956692645/ANG, 1, -164.332458487 /REPLO /VIEW, 1, 0.726982073059E-01, -0.684396398504 , -0.725476767629/ANG, 1, -123.526629341 /REPLO /VIEW, 1, -0.847903267631 , -0.525698501156 , 0.685648205956E-01/ANG, 1,

23、 167.194661055 /REPLO /VIEW, 1, -0.113423569061 , -0.671620487334 , 0.732161877575/ANG, 1, 116.907681077 /REPLO /VIEW, 1, 0.487887008769 , -0.358700944031 , 0.795801419593/ANG, 1, 88.1380999294 /REPLO /VIEW, 1, -0.460990414590 , -0.659822304086 , 0.593398992825/ANG, 1, 128.316223859 /REPLO /VIEW, 1,

24、 0.538728473488 , -0.595964192786E-01, 0.840368906292/ANG, 1, 173.548320689 /REPLO /VIEW, 1, -0.240462593018 , 0.884057268801 , -0.400774858043/ANG, 1, 104.119168548 /REPLO /VIEW, 1, -0.474239226951 , 0.125690467896 , 0.871377680401/ANG, 1, -166.643976861 /REPLO /VIEW, 1, 0.204217750817 , -0.1031046

25、93497 , 0.973480627661/ANG, 1, -166.861024332 /REPLO /VIEW, 1, 0.741952188949 , -0.235810095554 , 0.627614968072/ANG, 1, -174.240926054 /REPLO /DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST /DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST /DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST /DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST /DIST,1,0.92402108647

26、2,1/REP,FAST /DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST /DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST /DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST /DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST /DIST,1,1.08222638492,1 /REP,FAST /DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST FLST,2,8,5,ORDE,2 FITEM,2,32 FITEM,2,-39 !* /GO DA,P51X,ALL,/UI,MESH,OFFFINISH /SOL

27、/FOC, 1, 0.418573847761 , 0.297747333940E-01, 1.51037804137/REPLO /VIEW, 1, 0.180639560046 , 0.943374983299 , 0.278231900097/ANG, 1, -172.828760970 /REPLO /VIEW, 1, -0.718675672835 , 0.664655129651 , -0.204300846557/ANG, 1, 59.6792321571 /REPLO /VIEW, 1, -0.549109948518 , 0.339722745197 , -0.7635880

28、57027/ANG, 1, 39.8661168064 /REPLO /VIEW,1,-1/ANG,1 /REP,FAST /VIEW,1,-1 /ANG,1 /REP,FAST /VIEW,1,-1 /ANG,1 /REP,FAST /VIEW,1,1 /ANG,1 /REP,FAST /VIEW, 1, -0.513943738079E-01, 0.392084352748 , 0.918492503329/ANG, 1, -0.805763212351 /REPLO /VIEW, 1, 0.469100628317E-01, 0.140512077166 , 0.988967037962

29、/ANG, 1, 0.707117230855 /REPLO SAVE/VIEW, 1, 0.920945285577E-01, 0.709098745829 , 0.699069071318/ANG, 1, 3/REPLO /FOC, 1, 0.426868143929 , 0.248207777677 , 1.28771841669/REPLO /FOC, 1, 0.438683492913 , 0.400639817640 , 1REPLO /VIEW, 1, -0.233232217141 , 0.533036859761 , 0.8

30ANG, 1, -11.2605268445 /REPLO /VIEW,1,1 /ANG,1 /REP,FAST /VIEW, 1, -0.654877885119E-01, 0.439621381744 , 0.895792604496/ANG, 1, -0.913231139758 /REPLO FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,18 FITEM,2,26 /GO !* SFA,P51X,1,PRES,50 /STATUS,SOLUSOLVE FINISH /POST1 !* /EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 0,1.0/VIEW,

31、 1, 0.903525456941E-01, -0.365932262484 , 0.926245106200/ANG, 1, 1/REPLO /VIEW, 1, 0.427084783599 , -0.316917580685 , 0.846854081097/ANG, 1, -7.62645534073 /REPLO /VIEW, 1, 0.606719983880E-01, -0.981633170478 , 0.180873511682/ANG, 1, -10.6055199054 /REPLO /VIEW, 1, 0.433941101988 , -0.3

32、42681426970 , 0.833225395445/ANG, 1, 173.716012962 /REPLO /VIEW, 1, -0.921120395448 , -0.355853474976 , -0.157814832756/ANG, 1, -122.669453520 /REPLO /VIEW, 1, 0.690742719184 , 0.546057840529 , -0.474020390586/ANG, 1, -145.790511990 /REPLO /VIEW, 1, 0.476272949660 , 0.286485316369 , 0.831318375189/A

33、NG, 1, -169.224590493 /REPLO /VIEW, 1, 0.177715883973 , -0.884434740353E-01, 0.980099391125/ANG, 1, -168.677353292 /REPLO /VIEW, 1, 0.431828528729 , -0.251574206855 , 0.866160805059/ANG, 1, -171.173302228 /REPLO /VIEW, 1, 0.581767887928 , -0.486216908707E-01, 0.811900274512/ANG, 1, -174.079916756 /R

34、EPLO /VIEW, 1, 0.561136772176 , -0.224853169734 , 0.796596871053/ANG, 1, -174.052476585 /REPLO /VIEW, 1, -0.400907060188 , 0.319434227601 , 0.858624075675/ANG, 1, -67.6873569414 /REPLO /VIEW, 1, 0.845107262645 , 0.503919874186 , 0.178489425526/ANG, 1, -27.5004779072 /REPLO /VIEW, 1, 0.592153926830E-

35、01, -0.357196522484E-01, 0.997605956133/ANG, 1, 1.29602180320 /REPLO /FOC, 1, 0.393909950882 , 0.769931794836E-01, 1.12261222291/REPLO !* /EFACET,1 PLNSOL, S,EQV, 0,1.0SAVE/FOC, 1, 0.412799879773 , 0.297070649272E-01, 1.11979786709/REPLO /VIEW, 1, 0.616043683190 , -0.166606783969 , 0.769891135121/AN

36、G, 1, -13.3464948311 /REPLO /VIEW, 1, 0.372028108687 , -0.161396006619 , 0.914082280429/ANG, 1, -12.0103999895 /REPLO /VIEW, 1, 0.147229221869 , -0.169853463654 , 0.974409234928/ANG, 1, -18.7793718925 /REPLO /VIEW, 1, -0.698776772481E-02, 0.680430230256E-01, 0.997657916382/ANG, 1, -21.4538691042 /RE

37、PLO /VIEW, 1, -0.854633899307E-02, -0.934783164016E-01, 0.995584634500/ANG, 1, -25.2130606913 /REPLO /FOC, 1, 0.319276093855 , 0.590268730351E-03, 1.11626117624/REPLO /VIEW, 1, 0.258096476507 , 0.167445974696 , 0.951497795254/ANG, 1, -28.2983952621 /REPLO FINISH ! /EXIT,MODEL PAGE PAGE 46題目二：地震位移譜分析

38、如圖所示為一板梁結(jié)構(gòu)，試計(jì)算在Y方向地震位移譜作用下的構(gòu)件響應(yīng)情況。板梁結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)見下表所示。板梁結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)和材料參數(shù)板厚度T/mm梁寬度B/mm梁高度H/mm梁截面面積S/mm2梁慣性矩IZZ/mm4梁慣性矩IYY/mm4彈性模量E/GPa泊松比密度Kg/m3234121692200.37800相應(yīng)譜頻率0.51.02.43.817182032位移1.00.50.80.71.00.70.80.3 板梁結(jié)構(gòu)圖 1.指定分析標(biāo)題3選取菜單路徑Utility Menu | File | Change Title，將彈出Change Title (修改標(biāo)題)對(duì)話框。4在Enter new tit

39、le (輸入新標(biāo)題)文本框中輸入文字“response analysis of a beam-shell structure”，為本分析實(shí)例的標(biāo)題名。2.定義單元類型1選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，將彈出Element Types (單元類型定義)對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“ADD”按鈕。 2在左邊的滾動(dòng)框中單擊“Structural Shell”，選擇結(jié)構(gòu)殼單元類型。在右邊的滾動(dòng)框中單擊“Elastic 4node 63”，選擇4 節(jié)點(diǎn)彈性殼單元。在對(duì)話框中單擊“APPLY”按鈕，完成對(duì)這種單元的定

40、義。3接著繼續(xù)在Library of Element Types (單元類型庫)對(duì)話框的左邊滾動(dòng)框中單擊“Structural Beam”，在右邊的滾動(dòng)框中單擊“3D elastic 4”。單擊Element Types (單元類型定義)對(duì)話框中的“CLOSE“按鈕。3.定義單元實(shí)常數(shù)1選取菜單途徑Main Menu | Preprocessor | Real Constants，將彈出Real Constants (實(shí)常數(shù)定義)對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“ADD”按鈕。2在選擇單元類型列表框中，單擊“Type 1 SHELL63”使其高亮度顯示，選擇第一類單元SHELL63。單擊 “OK”按鈕，

41、將彈出Real Constant Set Number1,for SHELL63。3在對(duì)話框中的Shell thickness at node I TK(I) (殼的厚度)文本框中輸入2E-3，定義板殼的厚度為2E-3 m。4其余參數(shù)保持缺省。單擊按鈕，關(guān)閉Real Constants Set Number 1，for SHELL63(單元SHELL63 的實(shí)常數(shù)定義)對(duì)話框。完成對(duì)單元SHELL63 實(shí)常數(shù)的定義。5重復(fù)步驟2 的過程，在彈出的Element Type for Real Constants (選擇定義實(shí)常數(shù)的單元類型)對(duì)話框的列表框中單擊“Type 2 BEAM4”。單擊按鈕

42、，將彈出Real Constant Set Number 2,for BEAM4對(duì)話框。6在對(duì)話框中的文本框中分別輸入下列數(shù)據(jù)：AREA 為1.2E-5，IZZ 和IYY 分別為16E-12，9E-12, TKZ和TKY分別為3E-3,4E-3。7單擊“OK”，關(guān)閉Real Constant Set Number 2,for BEAM4對(duì)話框。關(guān)閉對(duì)話框。4.指定材料特性1選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，將彈出Define Material Model Behavior對(duì)話框。2依次雙擊Stru

43、ctural， Linear ，Elastic 和Isotropic，將彈出1 號(hào)材料的彈性模量EX 和泊松比PRXY 的定義對(duì)話框。3在圖15.11 的EX文本框中輸入2.2E11，PRXY文本框中輸入0.3。定義材料的彈性模量為2.2E11 N/m2，泊松比為0.3。單擊“OK”關(guān)閉。4接著雙擊Density(見圖15.10)，彈出Density for Material Number 1對(duì)話框。5在DENS文本框中輸入7.8E3，設(shè)定1 號(hào)材料密度為7.8E3 Kg/m3。單擊“OK”按鈕，完成密度定義。選取路徑Material | Exit，完成。6單擊ANSYS6.1 的ANSYS

44、Toolbar (工具條)上的“SAVE”按鈕，保存數(shù)據(jù)庫文件5.建立梁有限元模型1選取路徑路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Keypoints | In Active CS，將彈出Create Keypoints in Active Coordinate System對(duì)話框。2在對(duì)話框中，輸入Keypoint number (關(guān)鍵點(diǎn)號(hào))為1，X,Y,Z 位置分別為0，0，0。完成關(guān)鍵點(diǎn)1 的定義。3對(duì)下面的關(guān)鍵點(diǎn)及X,Y,Z 位置重復(fù)這一過程：關(guān)鍵點(diǎn)2：0，0，0.5關(guān)鍵點(diǎn)3：0，0，1.0關(guān)鍵點(diǎn)4：0，0，1.5輸入完最后一個(gè)

45、關(guān)鍵點(diǎn)后，單擊“OK”按鈕。圖形輸出窗口將顯示剛創(chuàng)建的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。4選取菜單路徑Utility Menu | PlotCtrls | Pan ZoomRotate，將會(huì)彈出ANSYS6.1 提供的Pan-Zoom-Rotate (平移-縮放-轉(zhuǎn)動(dòng))對(duì)話框。5單擊對(duì)話框中的“BOT”按鈕，改變圖形輸出窗口中的視圖方向，以便看出建立的四個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置。6選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Lines | Lines | Straightline，將彈出Create Straight Line (創(chuàng)建直線)拾取對(duì)話框。7在圖形窗口中

46、單擊關(guān)鍵點(diǎn)1、2 創(chuàng)建直線L1。然后依次單擊關(guān)鍵點(diǎn)2、3 和關(guān)鍵點(diǎn)3、4，創(chuàng)建直線L2，L3。8選取菜單路徑Utility Menu | PlotCtrls | Numbering，將彈出Plot Numbering Controls(序號(hào)顯示控制)對(duì)話框。9在Plot Numbering Controls (序號(hào)顯示控制)對(duì)話框中單擊Keypoint numbers 關(guān)鍵點(diǎn)序號(hào)()、Line numbers (線的序號(hào))和Area numbers (面的序號(hào))所對(duì)應(yīng)的復(fù)選框，使其變?yōu)椤癘n”，然后單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。10選取菜單路徑Utility Menu | Multi-

47、Plots，對(duì)圖形輸出窗口中的所建幾何模型根據(jù)前面的設(shè)置重新顯示。11選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshTool，將彈出Mesh Tool (網(wǎng)格劃分工具)對(duì)話框。12單擊對(duì)話框中的單元屬性設(shè)置區(qū)中的下拉框中的Lines，選定設(shè)置對(duì)象為線。然后單擊右邊的“SET”按鈕，將彈出線屬性設(shè)置拾取對(duì)話框，單擊其中的“PICK ALL”按鈕。將會(huì)彈出Line Attributes (線單元屬性設(shè)置)對(duì)話框。13單擊對(duì)話框中的Material number (材料序號(hào))下拉框，Real constant set number (實(shí)常數(shù)序號(hào))和Ele

48、ment type number(單元序號(hào))下拉框，將其分別設(shè)置為：Material number 為1，Real constant set number 為2，Element type number 為2BEAM4。單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)線單元屬性的設(shè)置。14在Mesh Tool (網(wǎng)格劃分工具)對(duì)話框中的Size Controls (尺寸控制)區(qū)中，單擊線單元的“SET”按鈕，將彈出Element Sizes on Picked Lines (選定線的單元尺寸定義) 拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“PICK ALL”按鈕，將彈出Element Sizes on Picke

49、d Lines (選定線的單元尺寸) 定義對(duì)話框。15在對(duì)話框中的No. of element divisions (分割單元數(shù))文本框中輸入“6”，定義在選定的每條線上將劃分6 個(gè)單元。單擊“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)所選線單元尺寸的設(shè)置。16在網(wǎng)格劃分工具對(duì)話框中，單擊Mesh 下拉框中的Lines，選定分網(wǎng)對(duì)象是線。然后，單擊對(duì)話框中的“MESH”按鈕，將會(huì)彈出Lines Mesh (對(duì)創(chuàng)建的線進(jìn)行分網(wǎng))拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“PICK ALL”按鈕，選定所有創(chuàng)建的線進(jìn)行分網(wǎng)。17選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy |

50、Lines ，將彈出CopyLines (線拷貝)拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“PICK ALL”按鈕，選擇所有的線。將彈出Copy Lines(線拷貝)對(duì)話框。18在線拷貝對(duì)話框中的Y-offset in active CS (在激活坐標(biāo)系Y 方向平移量)文本框中輸入“0.5”，Items to be copied (拷貝項(xiàng)目)下拉框中選擇Lines and Mesh，設(shè)置拷貝項(xiàng)目為線及其網(wǎng)格。然后單擊對(duì)話框的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的線按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。19重復(fù)操作步20，在彈出的線拷貝對(duì)話框中，刪掉Y-offset in active CS文本框中的“0.5”，在X-offset

51、 in active CS 文本框中輸入“0.5”。然后單擊對(duì)話框的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的線按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝20選擇菜單路徑Utility Menu | Select | Entities，將彈出Select Entities (實(shí)體選擇)對(duì)話框。21在對(duì)話框中最上面下拉框中單擊Lines 選項(xiàng)，指定選擇對(duì)象為線。在接下來的下拉框中單擊By Location選項(xiàng)，指定選擇方式為根據(jù)坐標(biāo)位置。單擊“X coordinates”單選按鈕，并在下面的Min,Max 文本框中輸入“0.5”，指定選擇對(duì)象位置為X 坐標(biāo)值為“0.5”的所有對(duì)象。單擊“From Full”單選按鈕，指定選取范

52、圍為全部。然后單擊“SELE ALL”按鈕，再單擊“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成選擇操作。22重復(fù)操作步20，在彈出的Copy Lines (線拷貝)對(duì)話框中單擊“OK”按鈕，保持其彈出時(shí)的缺省值并關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的線按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。23選擇菜單路徑Utility Menu | Select | Everything，選擇模型中的所有元素。24選擇菜單路徑Utility Menu | Plot | Replot，對(duì)建立好的所有單元進(jìn)行顯示。6.建立板殼有限元模型1選取菜單路徑Utility Menu | PlotCtrls | Numbering，在彈出的Plot Numbering C

53、ontrols(序號(hào)顯示控制)對(duì)話框中，單擊Line numbers (線的序號(hào))和Area numbers (面的序號(hào))所對(duì)應(yīng)的復(fù)選框，使其變?yōu)椤癘ff”。然后單擊Elem/ Attrib numbering 下拉框中的No numbering選項(xiàng)，不顯示任何單元序號(hào)。僅保留Keypoint numbers (關(guān)鍵點(diǎn)序號(hào))的設(shè)置為“On”。最后單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。2選取菜單路徑Utility Menu | PlotCtrls | Viewing Direction，將會(huì)彈出ANSYS6.1 提供的Viewing Direction (觀察方向)對(duì)話框。3在對(duì)話框中的XV,Y

54、V,ZV Coords of view point (觀察點(diǎn)坐標(biāo)值)文本框中分別輸入：-0.5、-0.9、1，指定觀察點(diǎn)的坐標(biāo)。在Coord axis orientation (坐標(biāo)軸方向)下拉框中單擊“X-axisdown”。然后單擊對(duì)話框中的按鈕“OK”關(guān)閉對(duì)話框。4選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create | Arbitrary | Through KPs，將彈出Create Area thru KPs(通過關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建面)拾取對(duì)話框。在圖形窗口中依次單擊關(guān)鍵點(diǎn)：2，6，14 和10，然后單擊拾取對(duì)話框中的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。A

55、NSYS6.1 將會(huì)通過關(guān)鍵點(diǎn)2，6，14 和10 創(chuàng)建一個(gè)面。5選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshTool，將彈出Mesh Tool (網(wǎng)格劃分工具)對(duì)話框。6單擊對(duì)話框中Element Attributes (單元屬性)下拉框中的“Global”，然后單擊下拉框右邊的“SET” 按鈕，將彈出單元屬性設(shè)置對(duì)話框。7單擊對(duì)話框中的Element type number (單元類型序號(hào))、Material number (材料序號(hào))下拉框、Real constant set number (實(shí)常數(shù)序號(hào))下拉框和Element coordi

56、nate sys (單元坐標(biāo)系)，將其分別設(shè)置為：Element type number 為“1 SHELL63”，Material number 為“1”，Real constant set number 為“1”，Element coordinate sys 為“0”。然后單擊對(duì)話框中的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)單元屬性的設(shè)置。8選取菜單路徑Utility Menu | Select | Everything Below | Selected Areas，對(duì)創(chuàng)建的面以及面上的線、點(diǎn)進(jìn)行選擇，作為顯示和操作對(duì)象。9在Mesh Tool (網(wǎng)格劃分工具)對(duì)話框中的Size Controls

57、 (尺寸控制)區(qū)中，單擊線單元的“SET”按鈕，將彈出Element Sizes on Picked Lines (選定線的單元尺寸定義) 拾取對(duì)話框，單擊對(duì)話框中的“PICK ALL”按鈕。將彈出Element Sizes on Picked Lines (選定線的單元尺寸)。10在對(duì)話框中的No. of element divisions (單元分割數(shù))文本框中輸入“5”，然后單擊“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)面上各邊的分網(wǎng)設(shè)置。11在網(wǎng)格劃分工具對(duì)話框中，單擊Mesh 下拉框中的“Areas”，選定分網(wǎng)對(duì)象是面。單擊Shape (形狀控制) 設(shè)置選項(xiàng)：Quad 單選按鈕和Free 單選按

58、鈕。然后，單擊對(duì)話框中的“MESH”按鈕，將會(huì)彈出Areas Mesh (對(duì)選定的面進(jìn)行分網(wǎng))拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“PICK ALL”按鈕，選定所有創(chuàng)建的面進(jìn)行分網(wǎng)。單擊對(duì)話框中的“CLOSE”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。13選取菜單路徑Utility Menu | Select | Everything，選擇所有創(chuàng)建的模型作為操作對(duì)象。14選取菜單路徑Utility Menu | Plot | Replot，將所有建立的模型在圖形窗口中重新顯示。15選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy | Areas ，將彈出CopyAreas (面拷

59、貝)拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“PICK ALL”按鈕，選擇所有的面。將彈出Copy Areas(面拷貝)對(duì)話框。16在面拷貝對(duì)話框中的X-offset in active CS (激活坐標(biāo)系X 方向平移量)文本框中輸“0.5”，Items to be copied (拷貝項(xiàng)目)下拉框中選擇Areas and Mesh，設(shè)置拷貝項(xiàng)目為面及其網(wǎng)格。然后單擊對(duì)話框的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的面按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。將完成的一層板殼有限元模型的建立。17重復(fù)操作步15，在彈出的面拷貝對(duì)話框中的Number of copies (拷貝份數(shù))文本框中輸入“3”。刪除X-offset in acti

60、ve CS (激活坐標(biāo)系X 方向平移量)文本框中的“0.5”，然后在Z-offset in active CS (激活坐標(biāo)系Z 方向平移量)文本框中輸入“0.5”。單擊對(duì)話框的“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的面按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。ANSYS6.1 將完成的二、三層板殼有限元模型的建立。18選取菜單路徑Utility Menu | Plot | Multi-Plots，將建立的完整的梁-板殼有限元模型在圖形窗口中進(jìn)行顯示。19合并重復(fù)節(jié)點(diǎn)，由于在模型建立時(shí)大量的運(yùn)用了模型拷貝功能，因此在某些位置產(chǎn)生了重復(fù)節(jié)點(diǎn)等元素，需要將其合并。選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor |