上机报告一ANSYS报告湖北汽车工业学院.docx
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上机报告一ANSYS报告湖北汽车工业学院
上机报告一--ANSYS报告--湖北汽车工业学院
上机报告一
姓名:
刘洋班级:
KT1043-3-01学号:
20109330401
作业一:
图示折板上端固定,右侧受力F=1000N,该力均匀分布在边缘各节点上;板厚t=2mm,材料选用低碳钢,弹性模量E=210GPa,μ=0.33。
一、有限元分析的目的:
用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。
这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手
(2)改变显示控制并重新显示单元
(a)UtilityMenu→PlotCtrl→Numbering。
(b)在AREAAreanumbers选项处打勾)以便显示面元的编号。
(c)点击对话框上的OK按钮)关闭对话框)可以看到重新显示的两个矩形的中心处有面图元的编号A1和A2)结果如图:
(3)面图元的加运算
(a)MainMenu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Areas。
(b)点击弹出的对话框中的PickAll按钮)所有的面就被加在了一起;
(c)UtilityMenu→PlotCtrl→Numbering)打开Linesnumbers选项)点击OK按钮)模型自动显示线的编号。
显示如图所示
(4)定义材料属性
(a)MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structure→line→elastic→Isotropic(b)在EX框中输入弹性模量2.1e5)PRAY框中输入比例0.33)按OK完成;
(5)定义单元类型(a)MainMenu→Preferences;
(b)勾选Structural选项(表示作结构分析用)再按OK完成;
(c)Preprocessor→ElementType点击Add按钮(然后在单元类型库面板上左框内点击Structural→Solid(右框内点击Quad-8node(Plane82))按OK关闭单元类型库面板或者直输ET,1,PLANE82;(d)在单元类型对话框上点击Options按钮(在ElementbehaviorK3项的下拉框中选择Planestrsw/thk;
(e)按OK完成按Close关闭对话框;
(6)定义实常数
(a)MainMenu→Preprocessor→RealConstants;
(b)在弹出的对话框上点击Add按钮,在按OK确认Plane82;
(c)在弹出的对话框中输入厚度2,按OK完成按Close关闭对话框;
(7)划分网格
(a)MainMenu→Preprocessor→Meshing→MeshTool;
(b)在MeshTool面板上点击SizeControls模块内的GlobalSet按钮(在弹出的对话框中输入Elementedgelength(单元边长值)为2,按OK完成;
(c)在Mesh下拉框中选择Areas;
(d)点击Mesh按钮执行网格划分(在拾取对话框中点击PickAll按钮(点击Close关闭MeshTool面板)结果如图所示;
(8)加载位移约
(a)UtilityMenu→Plot→Multi-Plots;
(b)MainMenu→Solution→DefineLoads-Apply→Structural→-Displacement→OnLines选取L13;
(c)按OK完成(在弹出的对话框中点选AllDOF(在Displacementvalue处输入0,按OK关闭对话框;
(9)施加非均布载荷
(a)MainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取右边线→OK→如下图输入→OK;
(b)输入力-1000/60;
(10)求解(a)MainMenu→Solution→Solve-CurrentLS
(b)观看弹出的信息窗口;在窗口的File→Close退出该窗口(c)点击求解确认窗口上OK按钮;开始求解;关闭“Solutionisdone”窗口
三、计算结果
1、绘制形图
(a)MainMenu→GeneralPostproc→ReadResults-FirstSet;
(b)MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape;
(c)点选Def+undeformed;按OK完成;结果如图所示:
2、绘制应力曲线
(a)MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→Contour-NodalSolu
(b)弹出的对话框中的左下拉框内选择Stress(右下拉框内选择vonMises)按OK完成观察如图所示:
3、应力
(a)此时网格密度2,generalpostproc→queryresults→subgridsoluzai→stressvommishe
4、DOFSolution
(a)MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→Contour-NodalSolu→nodalsolution→dofsolution→displacementvectorsum(b)generalpostproc→queryresults→subgridsolu
(c)以下依次选DOF中的X,Y,Z
X
Y
Z
四、网格密度不同当网格密度为4时;
网格划分为下图:
应力分布图:
X
后处理分析,根据上面的应力位移图知当随着网格密度的增大时A点处应力也增大。
有限元的解出现了大的偏差属于不正常情况,所以A点是一个折点)属于应力奇异点。
六、A点用过渡圆角1、创建圆角(a)MainMenu→Preprocessor→Modeling-Create→Lines-LineFillet(b)拾取L13和L11,点击OK完成线的选取(c)在弹出来的对话框中输入Filletradius为5,点击OK关闭对话框2、创建圆角面(a)UtilityMenu→PlotCtrls→Pan,Zoom,Rotate点击Zoom按钮,移动鼠标至刚才已经创建好的圆角处,点击左键,放大。
(b)MainMenu→Preprocessor→Modeling-Create→Areas-Arbitrary→ByLines生成圆角面。
(c)点击Pan,Zoom,Rotate面板上的Fit按钮。
关闭面板3、面的相加,结果如图
R=5时
4、应力和位移分析图
R=3时
由图对比可知,随着A处圆角半径的增大,此时A点处的角点应力随着减小。
由此得出结论在结构设计时应避免折板的情况。
实验小结:
在学习ANSYS的过程中,不要纯粹的把ANSYS当作一门功课来学,这样是不可能学好ANSYS的,而要针对问题来学,特别是遇到的新问题,首先要看它涉及到那些理论知识,最好能作到有所了解,然后与ANSYS相关设置结合起来,作到心中有数,不至于遇到某些参数设置时,没一点概念,不知道如何下手。
工程力学专业更多的偏向于理论,往往觉得学了那么多的力学理论知识没什么用,不知道将来自己能作什么,而学ANSYS实际起到了沟通理论与实践的桥梁作用,使你能够感到所学的知识都能用上,甚至激发出对本专业的热爱。