有限元课程设计文档格式.docx
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UtilityMenu：
Parameters→ScalarParameters界面，在Selection下输入梁高H=0.2按下Accept；
输入梁宽B=0.1→Accept；
梁长L=5→Accept；
计算梁的横截面积AREA=B*H→Accept；
计算梁的截面惯性矩IZZ=B*H*H*H/12→Accept；
然后定义载荷：
弯矩M=-10000→Accept；
集中力F=-2000→Accept；
均布载荷Q=2000→Accept；
→Close.
2．MainMenu：
Preprocessor→Modeling→Create→Node→InActiveCS。
3．在创建节点窗口内，在NODE后的编辑框内输入节点号1，并在X，Y，Z后的编辑框内输入0，0，0作为节点1的坐标值。
4．按下该窗口内的Apply按钮。
5．输入节点号17，并在X，Y，Z后的编辑框内输入L，0，0作为节点17的坐标值。
6．按下OK按钮。
7.MainMenu：
Preprocessor→-Modeling-Create→Node→FillbetweenNds。
8.在图形窗口内，用鼠标选择节点1和17。
9.按下FillbetweenNds窗口内的Apply按钮。
10.按下OK按钮，完成在节点1到节点17之间节点的填充。
1.2显示各个节点
1．UtilityMenu：
Plotctrls→Numberings
2．将Nodenumbers项设置为On。
3．UtilityMenu：
Plot→Nodes
4．UtilityMenu：
List→Nodes
5．对出现的窗口不做任何操作，按下OK按钮。
浏览节点信息后，关闭该信息窗口。
2．定义单元类型、材料特性和梁的横截面几何参数
2.1定义单元类型
1．MainMenu：
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete
2．按下ElementType窗口内的Add按钮。
3．在单元类型库中，选择左侧列表中的BEAM单元家族，及右侧列表中2Delastic3类型。
4．按下OK按钮完成选择。
5．按下Close按钮关闭ElementType窗口。
2.2定义材料特性
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels。
2．在材料定义窗口内选择：
Structural→Linear→Elastic→Isotropic。
3．在EX后的文本框内输入数值2.06e11作为弹性模量。
4．按下OK按钮完成定义。
2.3定义梁的横截面几何参数
Preprocessor→RealConstants→Add/Edit/Delete。
2．按下RealConstants窗口内的Add按钮。
3．按下RealConstantsforElementType窗口内的OK按钮。
4．依次输入1,AREA,IZZ,H。
5．按下OK按钮完成定义。
按下RealConstants窗口内的Close按钮。
3．创建单元
3.1创建单元
Preprocessor→Create→Elements→Auto-Numbered→ThruNodes。
2．在图形窗口内，用鼠标点选节点1和2。
3．按下按下OK按钮完成单元1的定义。
4．MainMenu：
Preprocessor→Modeling→Copy→Elements→Auto-Numbered。
用光标选择单元1，然后点Apply。
5．在ITIME后的编辑框内输入16（包括被复制的单元1）作为要复制的单元总数。
按下OK按钮完成单元2到单元16的定义。
3.2显示单元信息
PlotCtrls→Numberings
2．在第一个下拉列表中，选择Elementsnumbers选项。
Plot→Elements
List→Elements→Nodes+Attributes
5．浏览单元信息后，关闭该窗口。
三:
施加载荷和边界条件
1施加约束和载荷
1:
节点自由度约束
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→Onnodes。
2．用鼠标在图形窗口内选择节点1。
3．按下选择窗口内的Apply按钮。
4．选择自由度UX和UY，并在VALUE后为其输入数值0。
5．按下Apply按钮。
6．用鼠标在图形窗口内选择节点13。
7．按下选择窗口内的Apply按钮。
8．选择自由度UY，并在VALUE后为其输入数值0。
9．按下OK按钮。
2施加载荷
.2.1施加节点17处的集中载荷F。
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→Onnodes。
2．用鼠标在图形窗口内选择节点17。
4．在第一个下拉列表中选择FY，并在下面的文本框内输入其值F（向上为Y轴正方向）。
2.2施加节点9处的弯矩M。
2．用鼠标在图形窗口内选择节点9。
4．在第一个下拉列表中选择MZ，并在下面的文本框内输入其值M（逆时针为正方向）（对照上面第4步）。
5．按下OK按钮。
2.3施加单元3到单元10上的的分布载荷q。
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams。
2．用鼠标在图形窗口内选择单元1到单元8。
4．在LKEY后的文本框内输入数值1。
5．在VALI和VALJ后的编辑框内分别输入Q，
6．按下OK按钮。
给梁加完约束，力，分布载荷后的图应该为
四:
求解和结果分析
1．求解
1.1定义分析类型
Solution→AnslysisType→NewAnalysis。
2．选中Static选项。
3．按下OK按钮。
1.2求解
Solution→Solve→CurrentLs。
2．按下OK按钮关闭SolveCurrentLoadStep窗口。
3．按下Close按钮关闭求解结束后出现的Information窗口。
4．浏览/STATUSCommand窗口内的信息后，将其关闭。
2．后处理
2.1绘制梁的Y方向变形图
GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlotNodalSolu...
2．选择DOFSolution下的Y-Componentofdisplacement→在Undisplacedshapeke后选择Deformedshapewithundeformededg→OK
2.2建立单元结果表
2.2.1创建单元表，计算节点弯矩。
GeneralPostproc→ElementTable→DefineTable。
2．按下ElementTableData窗口内的Add按钮。
3．在Lab后的文本框内输入IMO。
4．在左侧列表中选择Bysequencenum项。
5．右侧列表中选择SMICS，项。
6．在右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入6。
7．按下Apply按钮。
8．在Lab后的文本框内输入JMO。
9．重复上面的步骤4和5。
10．右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入12。
11．按下OK按钮→Close。
2.2.2创建单元表，计算节点剪力
3．在Lab后的文本框内输入ISH。
6．右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入2。
8．在Lab后的文本框内输入JSH。
10．右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入8。
11．按下OK按钮→Close。
2.3结果显示
2.3.1列出各节点弯矩和剪力
GeneralPostproc→ListResults→ElemeTableData。
2．在ListElementTableData窗口内选择IMO，JMO，ISH和JSH。
3．按下OK按钮并在浏览资料窗口内的信息后，将其关闭。
2.3.2画剪力图
GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→LineElemRes
2．在第一个下拉列表中选择ISH，在第二个下拉列表中选择JSH。
剪力图:
2.3.3画弯矩图
GeneralPostproc→PlotResults→LineElemRes
2．在第一个下拉列表中选择IMO，在第二个下拉列表中选择JMO。
弯矩图：
3．退出程序
Toolbar：
Quit。
选择Quit-NoSave！
按下OK按钮。
五：
多方案计算比较
此方案是将梁划分为20个单元21个节点，再将其进行有限
元分析，得出的结果与上一个方案的结果进行比较。
方法与上一个方案一样不在重复
2:
有限元模型的建立
先将梁的节点分完后，在对其的单元类型，材料特性，梁的横截面几何参数等进行定义，具体操作步骤与上一个方案相同,定义完后在进行单元的创建。
3:
对梁进行约束，载荷的加载，力的施加和弯矩的加载，
在节点1处施加X;
Y两个方向的约束，在节点16处施加一个Y方向的约束。
在节点11处施加一个弯矩M，在节点21处施加一个力F，在1到10单元上施加分布载荷q。
具体操作步骤与上一个方案相同。
操作完成后的梁如下所示
4：
求解,结果分析。
具体的操作和上一个方案差不多,就不再重复了.
在经过和上一个方案相同的操作，就能够得到本方案的剪力图和弯矩图如下：
绘制梁的Y方向变形图
剪力图
弯矩图
5:
退出程序
六:
结果分析
通过对两次的结果分析，能够得出对于同一个梁结构的分析，节点数越多，单元划分的越多，所得到的结果和材料力学的解析解越接近。
心得体会
刚开始学习ANSYS时，感觉非常的难，总是遇到难点，难免会感到郁闷，使人产生挫折感，而且容易产生心理疲劳，这时候就需要很大的耐心了，并且要学会调整自己的心态，针对问题时要积极思考，不会的要多问老师，学会和同学们探讨，这样学习知识更快。
虽然ANSYS比较难，但是通过一段时间的上机学习和课后的探讨，使我学会了ANSYS这款软件，不能说精通吧，但是也能运用它进行一些简单的运算了，并且通过运用ANSYS解决了一些简单的结构的问题，通过ANSYS合理运用，不仅简化了设计时间，也使结果更加精确，虽然结果与解析解有些许误差，但是误差很小且偏向保守，并且这个误差还可以通过节点的多少来使它尽可能的缩小，通过做这门课设使我的自主思考能力有了一定的提高，还有学会了一些其他的知识，因为有限元分析是需要用到很多知识的，这就需要在课下查找资料了，这其实就是一个学习的过程。
还有通过做课设也发现了自己的很多不足，在以后的时间里会慢慢改正的，多提高自己的动手能力，多动脑，多思考。
总的来说这次课设对我来说受益匪浅，感谢老师为我们提供这么一个机会。
参考文献
【1】颜云辉，谢里阳，韩清凯主编.有限元法.东北大学出版社
【2】孙靖民主编.现代机械设计方法.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社，2003
【3】刘鸿文主编.材料力学Ⅰ-5版.北京：
高等教育出版社，2011年2月
【4】杨裕根，诸世敏编著.现代工程图学（第三版）.北京：
北京邮电大学出版社，2008
【5】ANSYS有限元分析实用教程-李黎明编.北京：
清华大学出版社，2005
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