ANSYS平面問題實際例題分析講解

ANSYS平面問題實際例題分(Fen)析講解演示文稿第一頁，共四十四頁。優(yōu)選ANSYS平面(Mian)問題實際例題分析講解第二頁，共四十四頁。ANSYS求解(Jie)平面問題實例厚度t=50.8mm，長度l=1270mm，截面高度線性變化的懸臂梁，截面高度從d變化到3d(d=76.2mm)，在自由端的集中力F=17.793KN，彈性模量207GPa，泊松比為零。分別利用PLANE42和PLANE82計算梁中部和固定端位置的最大彎曲應(yīng)力。第三頁，共四十四頁。懸臂(Bi)梁中部（x=l)懸臂梁固定端處（x=1.5l)第四頁，共四十四頁。1、分析(Xi)類型靜力分析2、問題描述平面應(yīng)力3、初步分析1)上頁梁理論應(yīng)力值。上邊受拉下邊受壓。2)最大位移發(fā)生在自由端?？捎嬎?。4、ANSYS單位mmNMPa5、單元PLANE42：４節(jié)點四邊形（每個節(jié)點２個自由度）PLANE82：8節(jié)點四邊形（每個節(jié)點２個自由度）6、材料彈性模量和泊松比7、實常數(shù)厚度第五頁，共四十四頁。Start>Programs>ANSYS9.0>ANSYSProductLaucher第六頁，共四十四頁。ANSYSMainMenu:Preferences→selectStructural→OK１、過(Guo)濾菜單第七頁，共四十四頁。ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次輸入4個點的坐(Zuo)標(biāo)：input:1(635,0)→Apply→

2(1905,0)→Apply→

3(635,-76.2)→Apply→

4(1905,-228.6)→OK2、實體建模建4個關(guān)鍵點第八頁，共四十四頁。ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPs→依次(Ci)拾取4個點→OK2、實體建模由4個關(guān)鍵點組成面第九頁，共四十四頁。3、劃分(Fen)網(wǎng)格1）定義單元類型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK(backtoElementTypeswindow)→Options…

→selelt

K3:PlaneStrsw/thk→

Close(theElementTypewindow)第十頁，共四十四頁。3、劃(Hua)分網(wǎng)格1）定義單元類型第十一頁，共四十四頁。3、劃分(Fen)網(wǎng)格2）定義實常數(shù)（厚度）ANSYSMainMenu:Preprocessor→RealConstants…→Add…→select

Type1→OK→inputTHK:50.8→OK→Close(theRealConstantsWindow)第十二頁，共四十四頁。3、劃分網(wǎng)(Wang)格3）定義材料（彈性模量，泊松比）ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2.07e5,PRXY:0→OK第十三頁，共四十四頁。3、劃分網(wǎng)(Wang)格4）指定單元屬性ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshTool→ElementAttributesselect

Global→Set→OK第十四頁，共四十四頁。3、劃分(Fen)網(wǎng)格5）網(wǎng)格密度設(shè)置MeshTool→SizeControls→

select

Lines→Set→拾取長邊的兩條線→OK→

inputNDIV:6→Apply→拾取短邊的兩條線→OK→

inputNDIV:1→OK

第十五頁，共四十四頁。3、劃分網(wǎng)(Wang)格6）劃分網(wǎng)格MeshTool→Mesh:

select

Areas→Shape:Quad→Free→

Mesh→PickAll→Close(theMeshToolwindow)第十六頁，共四十四頁。3、劃分(Fen)網(wǎng)格7）顯示單元與節(jié)點編號UtilityMenu：Plotctrls→Numbering→選項NODENodenumbers為On→在Elem/Attribnumbering選擇Elementnumbers→OK顯示元素：UtilityMenu：Plot→emements

第十七頁，共四十四頁。3、劃分網(wǎng)(Wang)格7）顯示單元與節(jié)點編號第十八頁，共四十四頁。4、求(Qiu)解1）施加位移邊界條件與加載給節(jié)點2、8施加x和y方向的約束（即約束右邊）

ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→拾取節(jié)點2、8→OK→selectLab2:ALLOFF→OK給節(jié)點1施加y方向載荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→拾取節(jié)點1→OK→Lab:FY,Value:-17793→OK第十九頁，共四十四頁。第二十頁，共四十四頁。第二十一頁，共四十四頁。4、求(Qiu)解2）定義分析類型并求解Preprocessor>Solution>AnalysisType>NewAnalysis,第二十二頁，共四十四頁。ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK第二十三頁，共四十四頁。ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK5、后(Hou)處理1）結(jié)構(gòu)的變形圖第二十四頁，共四十四頁。5、后處(Chu)理2）圖示X方向的應(yīng)力ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolution選擇Stress→X-Componentofstress→OK第二十五頁，共四十四頁。5、后(Hou)處理3）查詢中部最大應(yīng)力和固定端最大應(yīng)力ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→QueryResults

→SubgridSolu→選擇Stress→X-Componentofstress→OK→拾取節(jié)點2和節(jié)點5→OK

第二十六頁，共四十四頁。理論值A(chǔ)NSYS值比值PLANE42（4節(jié)點）中部最大應(yīng)力57.457MPa56.24MPa0.979固定端最大應(yīng)力51.073MPa49.3MPa0.965PLANE82（8節(jié)點）中部最大應(yīng)力57.457MPa57.666MPa1.004固定端最大應(yīng)力51.073MPa51.083MPa1.000第二十七頁，共四十四頁。PLANE42（4節(jié)點）最大位(Wei)移為2.48mmPLANE82（8節(jié)點）最大位移為2.534mmPLANE42（4節(jié)點）精度沒有PLANE82（8節(jié)點）高第二十八頁，共四十四頁。平面(Mian)問題的靜力分析第二十九頁，共四十四頁。1、本作業(yè)屬于哪類問題2、本文采用如何的單位制。3、單元類型：對單元描述；材料；實常數(shù)4、劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分設(shè)置。單元數(shù)，節(jié)點數(shù)。5、加載描述。6、后處理：A點MISIS應(yīng)力和位移的大小。最大MISIS應(yīng)力和最大位移的位置和大小。繪制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形圖。2張圖7、研究網(wǎng)格密度對A點MISIS應(yīng)力和變形的影(Ying)響；最大MISIS應(yīng)力和最大位移的影響，并給出結(jié)論。（需指出不同的網(wǎng)格密度所對應(yīng)的單元數(shù)和節(jié)點數(shù)）繪制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形圖。4-6張圖8、A處不同圓角半徑對A處MISIS應(yīng)力的影響，給出相應(yīng)的結(jié)論。繪制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形圖。4-6張圖9、總體結(jié)論。附上上機(jī)收獲和感想.平面問題的靜力分析(要求)上機(jī)報告要求白底;要求作業(yè)名為自己的名字;要求圖清晰，排版清楚。第三十頁，共四十四頁。１、定義作業(yè)(Ye)名ANSYSUtilityMenu：

File→ChangeTitle第三十一頁，共四十四頁。２、如何查有限元(Yuan)模型的單元(Yuan)數(shù)和節(jié)點數(shù)ANSYSUtilityMenu：

UtilityMenu→List→PickedEntities+第三十二頁，共四十四頁。２、如(Ru)何查看某點的應(yīng)力和位移注意：查詢只能在圖形界面下才能進(jìn)行。GeneralPostproc→QueryResults

→SubgridSohu→第三十三頁，共四十四頁。３、如何改變網(wǎng)(Wang)格密度３）改變智能網(wǎng)格劃分等級１、２）改變總體尺寸和份數(shù)建議用改變總體尺寸第三十四頁，共四十四頁。４、抓(Zhua)圖UtilityMenu→Plotctrls→HardCopy→Tofile→選擇JPEG格式第三十五頁，共四十四頁。5、如何加(Jia)載第２種方法ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→利用Ｂox拾取右邊節(jié)點→OK→Lab:FX,Value:1000/31→OK第三十六頁，共四十四頁。5、如(Ru)何加載顯示節(jié)點UtilityMenu：Plot→NodesANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取右邊線→OK→如下圖輸入→OK第三十七頁，共四十四頁。應(yīng)(Ying)力奇異應(yīng)力奇異——理論上應(yīng)力無限大作用在梁上的橫向力：有限位移和有限應(yīng)力。作用在板上的橫向力：有限位移和無限應(yīng)力作用在2D和3D的實體：無限位移和無限應(yīng)力。ANSYS中產(chǎn)生應(yīng)力奇異1、點荷載，如集中力或集中力矩作用處。2、孤立的約束點。3、尖角（零倒角半徑）處第三十八頁，共四十四頁。特征1、在應(yīng)力奇異點處網(wǎng)格越細(xì)化，應(yīng)力值(Zhi)也隨之增加且不收斂2、位移值準(zhǔn)確、其他位置處應(yīng)力準(zhǔn)確。奇異點處應(yīng)力不準(zhǔn)確。第三十九頁，共四十四頁。如何處理應(yīng)(Ying)力奇異?1、將集中載荷替換成等效分布載荷或使用倒角。2