ANSYS經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例結(jié)構(gòu)分析詳細(xì)講解演示文稿

ANSYS經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例結(jié)構(gòu)分析詳細(xì)講解演示文稿目前一頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)優(yōu)選ANSYS經(jīng)典應(yīng)用實(shí)例結(jié)構(gòu)分析詳細(xì)講解目前二頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)類別形狀和特性單元類型3.管普通PIPE16，PIPE17，PIPE18浸入PIPE59塑性PIPE20，PIPE604.二維實(shí)體三角形PLANE2四邊形PLANE42，PLANE82，PLANE182超彈性單元HYPER84，HYPER56，HYPER74粘彈性VISCO88大應(yīng)變VISO106，VISO108諧單元PLANE83，PLANE25P單元PLANE145，PLANE146目前三頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)類別形狀和特性單元類型5.三維實(shí)體塊SOLID45，SOLID95，SOLID73，SOLID185四面體SOLID92，SOLID72層SOLID46各向異性SOLID64，SOLID65超彈性單元HYPER86，HYPER58，HYPER158粘彈性VISO89大應(yīng)變VISO107P單元SOLID147，SOLID1486.殼四邊形SHELL93，SHELL63，SHELL41，SHELL43，SHELL181軸對稱SHELL51，SHELL61層SHELL91，SHELL99剪切板SHELL28P單元SHELL150目前四頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)類別形狀和特性單元類型7.接觸單元面－面TARGET169，TARGET170，SURF171，SURF172，SURF173點(diǎn)－面SURF174點(diǎn)－點(diǎn)CONTAC48，CONTAC49剛性表面CONTAC12，CONTAC52，CONTAC268.專業(yè)單元彈簧COMBIN14，COMBIN39，COMBIN40質(zhì)量MASS21控制單元COMBIN37表面效應(yīng)單元SURF19，SURF22，SURF153，SURF154鉸COMBIN7線性激發(fā)器LINK11矩陣MATRIX27，MATRIX50目前五頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)類別形狀和特性單元類型9.耦合場聲學(xué)TARGET169，TARGET170，SURF171，SURF172，SURF173壓電熱－應(yīng)力SURF174磁－結(jié)構(gòu)CONTAC48，CONTAC49流體－結(jié)構(gòu)CONTAC12，CONTAC52，CONTAC26目前六頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.2結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的類型靜力分析線性靜力分析非線性靜力分析非線性靜力分析允許有大變形、蠕變、應(yīng)力剛化、接觸單元、超彈性單元等。線性靜力分析根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和所受外載荷的形式通常歸結(jié)為如下幾個(gè)問題：平面問題、軸對稱問題、周期對稱問題、三維問題等。目前七頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.2.1平面問題平面問題平面應(yīng)變平面應(yīng)力特點(diǎn)：物體沿某坐標(biāo)軸（如Z軸）的尺寸遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)坐標(biāo)軸的尺寸；垂直于Z軸各截面的形狀和尺寸均相同；所有外力與Z軸垂直且不隨Z坐標(biāo)變化；物體的約束條件不隨Z坐標(biāo)而變化。在這種情況下，可以認(rèn)為物體沿Z軸方向各截面沒有z向位移，而沿x和y向的位移對各截面均相同（與z坐標(biāo)無關(guān)），各截面內(nèi)將產(chǎn)生平面應(yīng)變。

任何機(jī)械零部件，一般說來都是空間結(jié)構(gòu)。但是在某些條件下，它們可以簡化為平面問題來處理。平面問題包括平面應(yīng)變問題和平面應(yīng)力問題兩類。特點(diǎn)：物體沿某坐標(biāo)軸（如Z軸）的尺寸遠(yuǎn)小于其它兩個(gè)坐標(biāo)軸的尺寸；外力沿周邊作用且與XY平面平行，且體積力也垂直于z軸；由于物體在z方向厚度很小，故外載的表面力和體積力都可看成是沿z向不變化的。約束條件在XY平面內(nèi)。在這種情況下，可以認(rèn)為物體沿Z軸方向無應(yīng)力，所有應(yīng)力都發(fā)生在XY平面內(nèi)。目前八頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.2.2軸對稱結(jié)構(gòu)問題與周期對稱結(jié)構(gòu)問題軸對稱結(jié)構(gòu)問題周期對稱結(jié)構(gòu)問題特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)體（截面繞它的回轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn)而形成）；（2）載荷關(guān)于軸心線對稱。

ANSYS軟件中提供了專門的分析方法對這類問題進(jìn)行求解，與普通方法相比可以節(jié)約大量的人力和計(jì)算機(jī)資源，大大提高求解問題的效率。特點(diǎn)：如果結(jié)構(gòu)繞其軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，結(jié)構(gòu)（包括材料常數(shù)）與旋轉(zhuǎn)前完全相同，則將這種結(jié)構(gòu)稱為周期對稱結(jié)構(gòu)（循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)）。符合這一條件的最小旋轉(zhuǎn)角目前九頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.3桿系結(jié)構(gòu)分析實(shí)例目前十頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)問題描述：圖5-1所示為一平面桁架，長度L=0.1m，各桿橫截面面積均為A=110-4m2

，力P=2000N，計(jì)算各桿的軸向力Fa、軸向應(yīng)力σa。圖5-1平面桁架[實(shí)例1]平面桁架分析目前十一頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)桿軸向力Fa/N軸向應(yīng)力σa/MPa①1000100②1000100③-1414.2-141.4④00⑤-1414.2-141.4思考:根據(jù)靜力平衡條件，很容易計(jì)算出軸向力Fa、軸向應(yīng)力σa，如表5-1所示。表5-1各桿的軸向力和軸向應(yīng)力目前十二頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)求解步驟：⑴創(chuàng)建單元類型選擇StructusralBeam類的2Delastic3。⑵定義實(shí)常數(shù)定義AREA=1E-4。⑶定義材料特性輸入Ex=2e11，PRXY=0.3。⑷創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→InActivecs目前十三頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)在NODE文本框中依次輸入節(jié)點(diǎn)1、2、3、4的X、Y、Z坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)1：0，0，0；節(jié)點(diǎn)2：0.1，0，0；節(jié)點(diǎn)3：0.2，0，0；節(jié)點(diǎn)4：0.1，0.1，0；⑸顯示節(jié)點(diǎn)號(hào)、單元號(hào)GUI：UtilityMenu→PlotCtrls→Numbering。在彈出的“PlotNumberingControls”對話框，將節(jié)點(diǎn)號(hào)和單元號(hào)打開。⑹創(chuàng)建單元GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→EleMents→AutoNumbered→ThruNodes。彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)1和2，單擊拾取窗口的“Apply”按鈕，于是在節(jié)點(diǎn)1和2之間創(chuàng)建了一個(gè)單元。重復(fù)以上過程，在節(jié)點(diǎn)2和3、1和4、3和4間分別創(chuàng)建單元，建模圖形如左圖5-2所示。目前十四頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)圖5-2桁架建模圖目前十五頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑺施加約束GUI：MainMenu→Solution→DefineLoades→Apply→Structural→Displacement→OnNode。彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)1，單擊ok按鈕，在彈出的對話框列表中選擇“UX、UY”，單擊Apply按鈕。再次彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)3，單擊ok按鈕，在彈出的對話框列表中選擇“UY”，單擊ok按鈕，完成對模型的約束施加。⑻施加載荷GUI：MainMenu→Solution→DefineLoades→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes。彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)4，單擊ok按鈕，在對話框中選擇Lab為“FY”，在VALUE文本框中輸入-2000，單擊ok按鈕。⑼求解GUI：MainMenu→Solution→Solv→CurrentLS。目前十六頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)單擊“SolutionCurrentLoadStep”對話框ok按鈕。出現(xiàn)“solutionisdone！”提示時(shí)，求解結(jié)束，即可查看求解結(jié)果。結(jié)果顯示：⑴定義單元列表GUI：MainMenu→GeneralPostroc→ElementTable→DefineTable。彈出“ElementTableData”對話框，單擊Add按鈕，在Lab文本框中輸入FA，在“Item,Comp”兩個(gè)列表中分別選擇“Bysequn-encenum”、“SMISC”,在右側(cè)列表下方文本框輸入SMISC，1，單擊Apply按鈕，于是定義了單元表FA，該單元列表保存了各單元的軸向力；在Lab文本框中輸入SA，在“Item,Comp”兩個(gè)列表中分別選擇“Bysequnencenum”、“Ls”,在右側(cè)列表下方文本框輸入LS，1，單擊ok按鈕，于是定義了單元表SA，該單元列表保存了各單元的軸向應(yīng)力。目前十七頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑵列表單元表數(shù)據(jù)GUI：MainMenu→GeneralPostroc→ElementTable→ListElemTable。在彈出的對話框的列表中選擇FA、SA，單擊ok按鈕，即顯示出求解結(jié)果。與表5-1對照，二者完全一致。目前十八頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.4梁結(jié)構(gòu)分析實(shí)例目前十九頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)[實(shí)例1]簡支梁載荷工況組合實(shí)例圖5-3簡支梁問題描述及解析解：圖5-3（a）所示為一圓截面簡支梁，跨度L=1m，圓截面直徑D=30mm，作用在梁上的集中力為P=1000N,作用點(diǎn)距支座A距a=0.2m，已知彈性模量E=2e11.目前二十頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)由材料力學(xué)知識(shí)可得：梁截面的慣性距為最大撓度目前二十一頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)思路分析:

當(dāng)進(jìn)行線性分析時(shí)，簡支梁的應(yīng)力、應(yīng)變和變形等于如圖5-3（b）、（c）所示兩個(gè)簡支梁的結(jié)果疊加。如圖5-3（b)所示的簡支梁結(jié)構(gòu)和載荷均對稱于梁的中點(diǎn)O，故應(yīng)力、應(yīng)變和變形也對稱于梁的中點(diǎn)O，進(jìn)行有限元分析時(shí)，可簡化為如圖5-4(a)所示的模型。如圖5-3(c）所示的簡支梁結(jié)構(gòu)、載荷反對稱，故應(yīng)力、應(yīng)變和變形也反對稱于梁的中點(diǎn)O，因此可簡化為如圖5-3（b）所示的模型。對如圖5-4（b）、（c）所示的模型進(jìn)行有限元分析，將結(jié)果分別進(jìn)行相加和相減，即可分別得到如圖？所示的簡支梁中點(diǎn)左、右兩半部分的結(jié)果。目前二十二頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)圖5-3簡支梁圖5-4簡支梁的簡化模型目前二十三頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑴創(chuàng)建單元類型選擇StructusralBeam類的2Delastic3單元。⑵定義實(shí)常數(shù)定義AREA=7.069e-4、IZZ=3.976e-8、HEIGHT=0.03。⑶定義材料特性輸入Ex=2e11（彈性模量），PRXY=0.3（泊松比）。⑷創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Creat→Keypoints→InActivecs。在彈出對話框的NPT文本框中輸入1，在“X、Y、Z”文本框中分別輸入0，0，0.單擊Apply按鈕；在NPT文本框中輸入2，“X、Y、Z”文本框中分別輸入0.5，0，0.單擊ok按鈕.求解步驟：目前二十四頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑸顯示關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)GUI：UtilityMenu→PlotCtrls→Numbering。在彈出的對話框中，將關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)打開，單擊ok按鈕。⑹創(chuàng)建直線GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→StraightLine彈出拾取窗口，拾取關(guān)鍵點(diǎn)1和2，單擊ok按鈕。⑺創(chuàng)建硬點(diǎn)GUI:MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→HardPTOnline→HardPTbyratio。彈出拾取窗口，拾取直線，單擊ok按鈕，在文本框中輸入0.4，單擊ok按鈕。（為了施加集中載荷，作用點(diǎn)處創(chuàng)建了一個(gè)硬點(diǎn)，該硬點(diǎn)屬于直線）目前二十五頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑻劃分單元GUI：MainMenu→Preprocessor→Meshing→MeshTool。彈出MeshTool對話框，單擊“SizeControls”區(qū)域中的“Line”后的set按鈕，彈出拾取窗口，拾取直線，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入50，單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，拾取直線，單擊ok按鈕。⑼顯示點(diǎn)、線、單元GUI：Utility→Plot→Multi-Plots。⑽施加載荷⒈施加第一個(gè)載荷步①施加第一個(gè)載荷步的位移載荷GUI:MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnKeypoint。目前二十六頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)對關(guān)鍵點(diǎn)1加載UX、UY方向的載荷，關(guān)鍵點(diǎn)2加載UX、ROTZ方向的載荷。（注意：約束關(guān)鍵點(diǎn)2的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，相當(dāng)于在該處時(shí)加一個(gè)彎矩）②施加第一個(gè)載荷步的力載荷GUI:MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnKeyopints。彈出拾取窗口，拾取關(guān)鍵點(diǎn)3，單擊ok按鈕，選擇Lab為FY,在VALUE文本框中輸入-500，單擊ok按鈕。③寫第一個(gè)載荷步文件GUI：MainMenu→GeneralPostproc→LoadCase→ReadLoadCase。在LCNO文本框中輸入1，單擊ok按鈕。④刪除位移載荷GUI：MainMenu→Solution→DefineLoads→Delete→Structural→Displacement→OnKeypoint。彈出拾取窗口，拾取關(guān)鍵點(diǎn)2，單擊ok按鈕，彈出一個(gè)對話框，然后單擊ok按鈕。目前二十七頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⒉施加第二個(gè)載荷步①施加第二個(gè)載荷步的位移載荷GUI:MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnKeypoint。對關(guān)鍵點(diǎn)2加載UX、UY方向的載荷。②寫第二個(gè)載荷步文件GUI：MainMenu→Solution→LoadStepOpts→WriteLSFile.在LSNUM文本框中輸入2，單擊ok按鈕。⑾求解GUI：MainMenu→Solution→Solve→FromLSFiles。在LSMIN文本框中輸入1,在LSMAX文本框中輸入2,在LSINC文本框中輸入1，單擊ok按鈕，出現(xiàn)“solutionisdone！”提示時(shí)時(shí)，求解結(jié)束，即可查看求解結(jié)果。目前二十八頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)結(jié)果顯示：⑴創(chuàng)建載荷工況GUI：MainMenu→GeneralPostproc→LoadCase→CreateLoadCase。單擊ok按鈕，在LCNO文本框中輸入1，在LSTEP文本框中輸入1，單擊Apply按鈕，再次單擊ok按鈕，再在LCNO文本框中輸入2，在LSTEP文本框中輸入2，單擊ok按鈕。于是，創(chuàng)建了兩個(gè)載荷工況。其中，載荷工況1對應(yīng)著載荷步1，載荷工況2對應(yīng)著載荷步2。⑵將載荷工況1讀入內(nèi)存GUI：MainMenu→GeneralPostproc→LoadCase→ReadLoadCase。在LCNO文本框中輸入1，單擊ok按鈕。目前二十九頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑶對載荷工況進(jìn)行加運(yùn)算GUI：MainMenu→GeneralPostproc→LoadCase→Add。在LCASE1文本框中輸入2，單擊ok按鈕。⑷查看結(jié)果，顯示變形GUI：MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape。在彈出的對話框中，選中DefShapeonly，單擊ok按鈕。即得到簡支梁左半部分的結(jié)果。⑸寫載荷工況組合到結(jié)果文件GUI：MainMenu→GeneralPostproc→WriteResults。在彈出的對話框的LSTEP文本框中輸入9999，單擊ok按鈕。⑹查看簡支梁有半部分的結(jié)果重復(fù)以上⑵-⑷的過程，在步驟⑶中，拾取菜單MainMenu→GeneralPostproc→LoadCase→Subtract，對載荷工況進(jìn)行減運(yùn)算，可得到簡支梁右半部分的結(jié)果。（注意：與簡支梁的實(shí)際情況呈對稱關(guān)系）。目前三十頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.5平面問題分析實(shí)例目前三十一頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)問題描述：圖5-2所示為一厚壁圓筒，其內(nèi)徑r1=50mm,外徑r2=100mm,作用在內(nèi)孔上的壓力p=10MPa,無軸向壓力，軸向長度視為無窮。要求計(jì)算后壁圓筒的徑向應(yīng)力σr和切向應(yīng)力σt沿半徑r方向的分布。

圖5-2厚壁圓筒問題[實(shí)例1]厚壁圓筒問題目前三十二頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)思路:根據(jù)材料力學(xué)的知識(shí)，σr、σt沿r方向的分布的解析解為:根據(jù)對稱性，可取圓筒的四分之一并施加垂直于對稱面的約束進(jìn)行分析。(5-1)目前三十三頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)求解步驟：⑴創(chuàng)建單元類型選擇StructusralSolid類的8node183單元。單擊options按鈕，選擇K3為Planestrain(平面應(yīng)變）。⑵定義材料特性輸入Ex=2e11（彈性模量），PRXY=0.3（泊松比）。⑶創(chuàng)建實(shí)體模型GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→ByDimensions。在RAD1、RAD2、THETA2文本框中分別輸入0.1、0.05和90，單擊ok按鈕。目前三十四頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑷劃分單元GUI：MainMenu→Preprocessor→Meshing→MeshTool。彈出MeshTool對話框，單擊“SizeControls”區(qū)域中的“Line”后的set按鈕，彈出拾取窗口，拾取面的任意直線邊，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入6，單擊Apply按鈕，再次彈出拾取窗口，拾取面的任意圓弧邊，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入8，單擊OK按鈕。在Mesh區(qū)域，選擇單元形狀Quad（四邊形），選擇劃分單元的方法為Mapped（映射）。單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，單擊ok按鈕。⑸施加約束GUI：MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnLines。彈出拾取窗口，拾取水平直線邊，單擊ok按鈕，在列表中選擇UY，單擊Apply按鈕，再次彈出拾取窗口，拾取面的垂直直線邊，單擊ok按鈕，在列表中選擇UX，單擊ok按鈕。目前三十五頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑹施加載荷GUI：MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines。彈出拾取窗口，拾取面的內(nèi)側(cè)圓弧邊（較短的一條圓?。瑔螕鬿k按鈕，在VALUE文本框中輸入10e6，單擊ok按鈕。⑺求解GUI：MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS。單擊“SolutionCurrentLoadStep”對話框ok按鈕。出現(xiàn)“solutionisdone！”提示時(shí)，求解結(jié)束，即可查看求解結(jié)果。目前三十六頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)結(jié)果顯示：⑴顯示節(jié)點(diǎn)GUI：UtilityMenu→Plot→Nodes。⑵定義路徑GUI：MainMenu→GeneralPostproc→PathOperations→DefinePath→ByNodes。彈出拾取窗口，由內(nèi)向外依次拾取與X軸平行的水平直線邊上的所有節(jié)點(diǎn)，單擊ok按鈕，在Name文本框中輸入p1，單擊ok按鈕。⑶將數(shù)據(jù)映射到路徑上GUI：MainMenu→GeneralPostproc→PathOperations→MapontoPath。目前三十七頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)在Lab文本框中輸入SR，在“Item,Comp”兩個(gè)列表中分別選擇“Stress”、“X-directionSX”,單擊Apply按鈕，在Lab文本框中輸入ST，在“Item,Comp”兩個(gè)列表中分別選擇“Stress”、“X-directionSX”,單擊ok按鈕。（注：該路徑上各節(jié)點(diǎn)X、Y放上的應(yīng)力即徑向應(yīng)力σr和切向應(yīng)力σt）⑷作路徑圖GUI：MainMenu→GeneralPostproc→PathOperations→PlotPathItem→OnGraph。在彈出的對話框中的列表中選擇SR、ST，單擊ok按鈕。即可顯示徑向應(yīng)力σr和切向應(yīng)力σt隨半徑的分布情況。目前三十八頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)5.6空間問題實(shí)例分析目前三十九頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)[實(shí)例1]

各種坐標(biāo)系下的扭轉(zhuǎn)問題設(shè)等直圓軸的圓截面直徑D=50mm，長度L=120mm，作用在圓軸兩端上的轉(zhuǎn)矩Mn=1.5103N·M,求圓柱的最大剪切應(yīng)力和轉(zhuǎn)角。目前四十頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)問題描述及解析解：由材料力學(xué)知識(shí)可得：圓截面對圓心的極慣性矩為圓截面的抗扭截面模量為圓截面上任意一點(diǎn)的剪應(yīng)力與該點(diǎn)半徑成正比，在圓截面的邊緣上有最大值等直圓軸距離為0.09m的兩截面間的相對轉(zhuǎn)角目前四十一頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)求解步驟：⑴創(chuàng)建單元類型選擇StructusralSolid類的Quad4node42和Brick8node45單元。⑵定義材料特性輸入Ex=2e11（彈性模量），PRXY=0.3(泊松比）。⑶創(chuàng)建矩形面GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→ByDimensions。在X1、X2文本框中輸入0，0.025；在Y1、Y2文本框中輸入0，0.12.目前四十二頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑷劃分單元GUI：MainMenu→Preprocessor→Meshing→MeshTool彈出MeshTool對話框，單擊“SizeControls”區(qū)域中的“Line”后的set按鈕，彈出拾取窗口，拾取矩形面的任一短邊，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入4，單擊Apply按鈕，再次彈出拾取窗口，拾取矩形面的任一長邊，再次彈出單元尺寸對話框，在NDIV文本框中輸入8，單擊ok按鈕。在Mesh區(qū)域，選擇單元形狀Quad（四邊形），選擇劃分單元的方法為Mapped，單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，拾取面，單擊ok按鈕。⑸設(shè)定擠出選項(xiàng)GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Operate→Extrude→ElemExtopts。目前四十三頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)在VAL1文本框中輸入3（擠出段數(shù)），選定ACLEAR為Yes（清除矩形面上的單元），單擊ok按鈕。⑹由面旋轉(zhuǎn)擠出體GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Operate→Extrude→Areas→AboutAxis彈出拾取窗口，拾取矩形面，單擊ok按鈕；再次彈出拾取窗口，拾取矩形面在Y軸上兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，單擊ok按鈕；在隨后出現(xiàn)的對話框中的ARC文本框中輸入360，單擊ok按鈕。⑺顯示單元GUI：UtilityMenu→Plot→Elements。⑻改變視點(diǎn)GUI：UtilityMenu→PlotCtrls→PanzoomRoate。在彈出的對話框中，依次單擊ISO、Fit按鈕。目前四十四頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑼旋轉(zhuǎn)工作平面GUI：UtilityMenu→WorkPlane→OffsetWPByIncrement。在XY、YZ、ZXAngles文本框中輸入0，90，單擊ok按鈕。⑽創(chuàng)建局部坐標(biāo)系GUI：UtilityMenu→LocalCoordinateSystem→CreateLocalCS→AtWPOrigin。在KCN文本框中輸入11，選擇KCS為Cylindrical1，單擊ok按鈕。即創(chuàng)建了一個(gè)代號(hào)為11、類型為圓柱坐標(biāo)系的局部坐標(biāo)系，并激活其成為當(dāng)前坐標(biāo)系。⑾選中圓柱面上的所有節(jié)點(diǎn)GUI：UtilityMenu→Slect→Entity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、ByLocation、XCoordinates、0.025、FromFull，單擊Apply按鈕。目前四十五頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑿旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系到當(dāng)前坐標(biāo)系GUI：MainMenu→Preprocessor→Modeling→Move/Modify→RoateNodeCS→ToActiveCS。彈出拾取窗口，單擊PickAll按鈕。⒀施加約束GUI：MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes。彈出拾取窗口，選擇PickAll按鈕。在彈出的對話框中的Lab2列表框中選擇UX，單ok按鈕。⒁選中圓柱面上最上端的所有節(jié)點(diǎn)GUI：UtilityMenu→Slect→Entity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、ByLocation、ZCoordinates、-0.12、Reselect，單擊Apply按鈕。目前四十六頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⒂施加載荷GUI：MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes。彈出拾取窗口，單擊PickAll按鈕。在彈出的對話框中的Lab下拉列表框中選擇FY，在VALUE文本框中輸入5000，單擊ok按鈕。這樣在結(jié)構(gòu)上一共施加了12個(gè)大小為5000N的集中力，它們對圓心的力矩和為1500N.m⒃選擇所有GUI：UtilityMenu→Slect→Everything。⒄顯示體GUI：UtilityMenu→Plot→Volumes。⒅施加約束GUI：MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnAreas。目前四十七頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)彈出拾取窗口，拾取圓柱體下側(cè)底面（由四部分組成），單擊ok按鈕。在彈出的對話框中的Lab2列表框中選擇AllDOF，單ok按鈕。⒆求解GUI：MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS。單擊“SolutionCurrentLoadStep”對話框ok按鈕。出現(xiàn)“solutionisdone！”提示時(shí)，求解結(jié)束，即可查看求解結(jié)果。結(jié)果顯示：⑴顯示變形GUI：MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape。在彈出的對話框中，選中Def+undeformed（變形+未變形的單元邊界），單擊ok按鈕。目前四十八頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)⑵改變結(jié)果坐標(biāo)系為局部坐標(biāo)系GUI：MainMenu→GeneralPostproc→OptionsforOutp。在RSYS下拉列表框中選擇Localsystem，在LocalsystemReferenceno文本框中輸入11，單擊ok按鈕。⑶選擇z=-0.09m的所有節(jié)點(diǎn)GUI：UtilityMenu→Slect→Entity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、ByLocation、ZCoordinates、-0.09、FromFull，單擊Apply按鈕。再在下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、ByLocation、YCoordinates、0、Reselect，單擊Apply按鈕。⑷列表顯示節(jié)點(diǎn)位移GUI：MainMenu→GeneralPostproc→ListResults→NodalSolution。目前四十九頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)在左側(cè)列表中選擇DOFSolution，在右側(cè)列表中選擇UY，單擊ok按鈕。⑸選擇單元GUI：UtilityMenu→Slect→Entity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、ByLocation、ZCoordinates、-0.1，0、FromFull，單擊Apply按鈕。再在下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Elements、Attachedto、Nodesall、Reselect，單擊Apply按鈕。這樣做的目的是，在下一步顯示應(yīng)力時(shí)，不包含集中力作用點(diǎn)附近的單元，以得到更好的計(jì)算結(jié)果。⑹查看結(jié)果，用等高線顯示剪應(yīng)力GUI：MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→ElementsSolu。在Item,Comp兩個(gè)列表中分別選擇Stress、“YZ-shearSYZ”,即可查看結(jié)果。目前五十頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)

如圖所示軸承座結(jié)構(gòu)，尺寸單位為mm。已知沉孔徑向內(nèi)柱面承受外推壓力0.0069MPa，軸承孔柱面下部分承受向下壓力0.0345MPa，計(jì)算軸承的最大應(yīng)力及其位置。實(shí)例2:軸承座分析目前五十一頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)分析：約束方式：四個(gè)通孔為軸承座安裝固定孔，必須給予對稱約束；除此之外，還必須限制軸承座垂直方向的移動(dòng)，避免該方向的剛體位移。幾何建模（1）建立底座：Volumes>Block>ByDimension目前五十二頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)

輪子二維結(jié)構(gòu)如圖所示（尺寸單位為英寸），現(xiàn)要分析該輪僅承受繞其中心軸旋轉(zhuǎn)角速度的作用下，輪的受力及其變形情況。已知角速度：w=525rad/s,材料屬性：彈性模量E＝30×106psi

泊松比為0.3

密度為0.000731bf-2/in4[實(shí)例3]輪子分析目前五十三頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)思路分析：這是一個(gè)空間問題的靜力學(xué)分析，由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，不能采用由2D網(wǎng)格拖拉生成3D網(wǎng)格的方式，宜采用自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格相結(jié)合的網(wǎng)格生成方式，根據(jù)該輪的對稱性，在分析式只要分析其中的一部分即可。1）先建立三維幾何模型；2）根據(jù)三維模型的特點(diǎn)，對三維模型進(jìn)行分割，使其中一部分模型能夠采用映射網(wǎng)格方式劃分，其余部分則可以用自由網(wǎng)格劃分。因此必須選用20節(jié)點(diǎn)六面體單元（Solid95)，它可以進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分，同時(shí)也可以變成20節(jié)點(diǎn)的四面體網(wǎng)格進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分。因此能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)格形狀的連接。目前五十四頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)3）對劃分網(wǎng)格的連接處進(jìn)行網(wǎng)格轉(zhuǎn)換。即將20節(jié)點(diǎn)的四面體自由網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為10節(jié)點(diǎn)四面體網(wǎng)格，以減六面體單元（Solid95)，它可以進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分，同時(shí)也可以變成20節(jié)點(diǎn)的四面體網(wǎng)格進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分。因此能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)格形狀的連接。4）對劃分網(wǎng)格的連接處進(jìn)行網(wǎng)格轉(zhuǎn)換。即將20節(jié)點(diǎn)的四面體自由網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為10節(jié)點(diǎn)四面體網(wǎng)格，以減少解題規(guī)模。5）施加對稱約束和角加速度。6）求解分析。7）顯示結(jié)果。目前五十五頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)GUI操作方式（1）定義工作名”Wheel_Anal“和工作標(biāo)題”TheStresscalculatingofWheelbyangularvelocity”（2）定義單元類型和材料屬性選擇StructuralSolid類型的Brick20node95兩種單元；材料屬性：在EX框輸入30e6，PRXY框輸入0.3，DENS框輸入0.00073（3）建立2D模型（如下頁所示）[MainMenu]Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimension

生成左邊矩形面：X1＝1.0,X2＝1.5，Y1＝0,Y2=5.0

生成右邊矩形面：X1＝3.25,X2＝3.75，Y1＝0.5,Y2=3.75

生成中間矩形面：X1＝1.0,X2＝3.75，Y1＝1.75,Y2=2.5面疊分布爾操作Overlap，PickAll目前五十六頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)線倒角，生成由倒角線圍成的面生成弧線的中心關(guān)鍵點(diǎn)（共兩個(gè)）：X=3.5,Y=0.475X=3.5,Y=3.505生成圓弧線(如圖所示）Arc>ByEndKps&RadR=0.35生成由圓弧線圍成的面（共兩處）面相加（PickAll）線相加以減少線的數(shù)量（可不作）：L17＋L12＋L13；L22＋L10＋L20目前五十七頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)壓縮編號(hào)操作，并重新顯示線保存結(jié)果數(shù)據(jù)：存為Wheel_Anal_2D（4）通過拖拉生成3D模型生成軸線的關(guān)鍵點(diǎn)：(0,0)---(0,5)2D拖拉成3DPreprocessor>Modeling>Operate>Extrude>AboutAxis在Arclengthindegree框中輸入22.5度，輸入NSEG＝1，即生成的實(shí)體由一塊體積組成關(guān)閉線號(hào)顯示改變視圖方向：ISO結(jié)果如下頁所示。目前五十八頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)（5）生成一個(gè)圓柱孔激活工作平面旋轉(zhuǎn)工作平面：Workplane>Offsetbyincrements，在”XY，YZ，ZXAngles”下面的輸入欄中輸入”0，－90“,工作平面的”WZ”將指向上方；生成一個(gè)圓柱體：Create>Cylinder>SolidCylinder，出現(xiàn)一個(gè)對話框，輸入WPX=2.375WPY=0，Radius＝0.45，Depth＝2.6(注：>2.5)體相減得到的3D幾何模型如圖所示另存盤為：Saveas“Wheel_Anal_3D”目前五十九頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)（6）生成網(wǎng)格平移工作平面到關(guān)鍵點(diǎn)9上。用工作平面切分體：Operate>Divide>VolubyWrkPlane，拾取“PickAll”。顯示體平移工作平面到關(guān)鍵點(diǎn)14上。用工作平面切分體：Operate>Divide>VolubyWrkPlane，拾取下部分體（編號(hào)為V4）。關(guān)閉工作平面結(jié)果如上圖所示目前六十頁\總數(shù)六十五頁\編于十點(diǎn)設(shè)置單元尺寸：用MeshTool工具，單擊Gloabal上的Set，輸入Size＝0.25采用映射網(wǎng)格生成單元：在MeshTool工具條下的“Shape”