有限元講稿課件

ANSYS

通用程序

應用舉例有限元講稿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)有限元講稿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(jié)果有限元講稿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有限元講稿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?。┟罘绞剑◤逆I盤向命令行中輸入）函數(shù)方式（從鍵盤向命令行中輸入）有限元講稿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。有限元講稿(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|By2Corners,彈出如圖1對話框。在圖1對話框中輸入如下的參數(shù)：

x=0y=0Width=80Height=100單擊OK，在繪圖區(qū)得到如圖？？所示矩形。圖1矩形示意圖有限元講稿(ii)建立實體板

在主菜單中選擇Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Circle|SolidCircle，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(cè)圖形！圖2繪制圓的對話框有限元講稿圖3矩形和圓的示意圖有限元講稿

（iii）布爾加法運算合并實體

在主菜單中選取Preprocessor|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4AddAreas對話框圖5布爾加法運算后結(jié)果5?單擊有限元講稿（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,y=80,Radius=10,單擊Apply；得到圖6所示圖形。圖6鋼板與三個孔洞圓有限元講稿（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(jié)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(jié)果有限元講稿（2）定義材料類型（i）選擇材料類型在主菜單中選取Preprocessor|ElementTypes|Add/Edit/Delete,得到圖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單元庫對話框有限元講稿(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Planestrsw/thk,再在單元輸出選項中選擇Nodalstress，最后單擊OK完成。圖10選擇單元分析類型對話框有限元講稿（iii）定義模型厚度

在主菜單中選擇Preprocressor|RealConstants|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選項中輸入20，單擊OK完成。圖11定義單元厚度對話框有限元講稿（iv）定義材料的力學參數(shù)

在主菜單中選擇Preprocessor|MaterealProps|MaterealModels,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有限元講稿（3）模型的網(wǎng)格劃分在主菜單中選擇Preprocessor|Meshing|MeshTool,將彈出圖14左側(cè)對話框。圖14工具、控制菜單選擇有限元講稿圖14左圖的下半部分單擊選擇圖15生成網(wǎng)格流程有限元講稿（4）施加載荷與壓力（i）確定分析類型

在主菜單中選取Solution|AnalysisType|NewAnalysis,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(jié)點如圖16所示。圖16模型結(jié)點圖有限元講稿單擊放大實用菜單中選擇PlotCtrls|PanZoomRotate圖17圓孔放大流程圖有限元講稿選擇小圓孔結(jié)點選擇過程：單擊MeshTool菜單中的Mesh按鈕圖18小圓孔的結(jié)點選定有限元講稿

結(jié)點選擇后，單擊選擇按鈕就會彈出圖19左側(cè)的對話框，選擇AllDof選項，單擊OK得到右圖。選擇圖19施加約束的網(wǎng)格結(jié)點圖有限元講稿（iii）施加載荷

在主菜單中選擇Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Force/Moment|OnNodes,選取大圓孔洞最下邊的結(jié)點，單擊OK將彈出如圖20所示對話框，分別設置為FY、ConstantValue、-1000。單擊OK完成。圖20添加結(jié)點力對話框有限元講稿（5）求解運算在主菜單中選擇Solution|Solve|CurrentLS(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)窗口有限元講稿（6）查看計算結(jié)果選擇主菜單中Gen