几个ansys经典实例(长见识)Word格式.doc

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以下提供两种方法处理斜支座问题，使用时选择一种方法。

Œ采用约束方程来处理斜支座

ANSYSMainMenu：

Preprocessor→Coupling/Ceqn→ConstraintEqn：

Const:

0,NODE1:

4,Lab1:

UX,C1:

1,NODE2:

4,Lab2:

UY,C2:

1→OK

或者采用斜支座的局部坐标来施加位移约束

ANSYSUtilityMenu：

WorkPlane→LocalCoordinateSystem→Createlocalsystem→AtspecifiedLOC+→单击图形中的任意一点→OK→XC、YC、ZC分别设定为2，0，0,THXY：

45→OK

Preprocessor→modeling→Move/Modify→RotateNodeCS→ToactiveCS→选择4号节点

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→DisplacementOnNodes→选取4号节点→OK→选择Lab2:

UY（施加Y方向的位移约束）→OK

命令流；

!

---方法1begin----以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理

CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1!

建立约束方程（No.1）:

0=node4_UX*1+node_UY*（-1）

---方法1end---

---方法2begin--以下三条命令为定义局部坐标系，进行旋转，施加位移约束

local,11,0,2,0,0,45!

在4号节点建立局部坐标系

nrotat,4!

将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同

D,4,UY!

在局部坐标下添加位移约束

---方法2end

受均匀载荷方形板的有限元分析

针对【MATLAB算例】6.2

（1）的问题，即如图6-3（a）所示的正方形薄板四周受均匀荷载的作用，该结构在边界上受正向分布压力，同时在沿对角线轴上受一对集中压力，荷载为。

若取板厚，弹性模量，泊松比，基于ANSYS平台进行建模和分析。

1kN/mp=y2kN1mt=6110paE=´

0m

=

（a）受均匀载荷的正方形薄板（b）1/4模型的单元划分

图6-3受均匀荷载作用的正方形薄板及有限元分析模型

解答基于ANSYS平台进行计算，给出的操作过程及命令流如下。

斜边加垂直于斜边方向的均布载荷

Select→Entities…→OK→点击1，3，6节点→OK

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnNodes→PickAll→VALUE：

1000→OK

节点1施加载荷

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→点击1号节点→OK→Lab：

FY,Value:

-1000→OK

汽车悬挂系统的振动模态分析（GUI）

一个简单的汽车系统如图7-2所示，若将其处理成平面系统，可以由车身（梁）、承重。

前后支撑组成0汽车悬架振动系统可以简化成由以下两个主要运动组成：

运动体系在垂直方向的线性运动以及车身质量块的旋转运动，对该系统进行模态分析。

模型中的各项参数如表7-1所示，为与文献结果进行比较，这里采用了英制单位。

表7-1汽车悬架振动模型的参数材料参数

几何参数

弹性模量E=4×

109psf

加速度g=32.2ft/sc2

质心的前距离=4.5ft1l

车身重量W=3220lb

车身质量m=W/g=100lb.sc2/ft

质心的后距离=5.5ft2l

前悬架支撑弹簧系数k1=2400lb/ft

后悬架支撑弹簧系数k2=2600lb/ft

质量分布的回转半径r=4ft

解答计算模型如图7-2（b）所示。

（a）问题描述（b）有限元分析模型

图7-2汽车悬架振动系统模型

这里将车身简化为梁，仅起到连接作用，这里设定不考虑梁的质量对振动性能的影响，因此需将密度设定为零即可，但在建模时需要输入梁的各种参数（包括材料以及几何参数）。

实际上，可以将车身梁的弹性效果通过质量块的垂直运动及旋转运动来等效，质量块的转动惯性矩为，r取为4ft，经计算为。

可以看出所采用的平面简化模型仅有两个自由度（梁单元由于取密度为零，将仅起连接作用）。

2zzImr=?

21600lbscftzzI=×

采用2D的计算模型，使用梁单元2-DElasticBeamElements（BEAM3）来等效车身，使用弹簧单元Spring-DamperElements（COMBIN14）来等效车体的前后悬架支撑，使用质量块单元StructuralMassElement（MASS21）来等效车身质量。

建模的要点：

⑴首先定义分析类型并选取3种单元，输入实常数；

⑵建立对应几何模型，并赋予各单元类型对应各参数值；

⑶在后处理中，用命令<

*GET>

来提取其计算分析结果（频率）。

⑷通过命令<

来提取模态的频率值。

最后将计算结果与参考文献所给出的解析结果进行比较，见表7-2。

表7-2ANSYS简化模型与文献的简化模型解析结果的比较模态频率及单位

Reference7.2

（1）的结果

ANSYS结果

两种结果之比

f1Hz

1.0981

1.000

f2Hz

1.4406

给出的基于图形界面的交互式操作（stepbystep）过程如下。

（1）进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）

程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory（设置工作目录）→Initialjobname:

Vehicle（设置工作文件名）：

→Run→OK

（2）设置计算类型

Preferences…→Structural→OK

（3）定义单元类型

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete...→Add…→Beam:

2delastic3→Apply（返回到LibraryofElement窗口）→Combination:

Spring-damper14→Apply（返回到LibraryofElement窗口）→StructuralMass:

3Dmass21→OK（返回到ElementTypes窗口）→选择Type2COMBIN14单击Options…→K3设定为2-Dlongitudinal→OK（返回到ElementTypes窗口）→选择Type3MASS21单击Options…→K3设定为2-Dwrotinert→OK→Close

（4）定义实常数

Preprocessor→RealConstants…→Add/Edit/Delete...→Add…→选择Type2COMBIN14→OK→RealConstantsSetNo.:

1（第1号实常数）,K:

2400（前悬架支撑的弹簧系数k1=2400）→Ok（返回Realconstants窗口）→Add…→选择Type1BEAM3→OK→RealConstantsSetNo.:

2（第2号实常数）AREA:

10,IZZ:

10,HEIGHT:

10（梁单元参数，可以为任意值）→OK→Add…→选择Type3MASS21→OK→RealConstantsSetNo.:

3（第3号实常数）,MASS:

100，IZZ:

1600（质点的实常数）→OK→Add…→选择Type1BEAM3→OK→RealConstantsSetNo.:

4（第4号实常数）AREA:

10（梁单元参数，可以为任意值）→OK→Add…→选择Type2COMBIN14→OK→RealConstantsSetNo.:

5（第5号实常数）,K:

2600（后悬架支撑的弹簧系数k2=2600）→Close（关闭RealConstants窗口）

（5）定义材料参数

Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Elastic→Linear→Isotropic→inputEX:

4E9,PRXY:

0.3（定义泊松比及弹性模量）→OK，Density（定义材料密度）→DENS:

0,→OK→关闭材料定义窗口

（6）构造车体模型

生成节点

Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→InActiveCS→Nodenumber：

1，X，Y，ZLocationinactiveCS：

0，0，0Apply→同样输入其余4个节点坐标（最左端为起始点，坐标分别为（0，1，0）、（4.5，1，0）、（10，1，0）、（10，0，0）→OK

生成元素并分配材料类型、实常数

Preprocessor→Modeling→Create→Elements→ElemAttributes→Type2COMBIN14→OK

Preprocessor→Modeling→Create→Elements→AutoNumbered→ThruNodes→点击1，2号节点，生成第1个单元→OK