圆盘塑性变形分析Word文档下载推荐.docx

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二、操作步骤

1、定义工作文件名及工作标题

定义工作文件名。

执行UtilityMenu>

File>

ChangeJobname命令，弹出【ChangeJobname】对话框。

输入“Kinematic”，选择【Newloganderrorfiles】复选框，单击OK按钮。

定义工作标题。

ChangeTitle命令，弹出【ChangeTitle】对话框。

输入是“1245523114（学号）”，单击OK按钮。

关闭坐标符号的显示。

PlotCtrls>

WindowControls>

WindowOptions命令，弹出【WindowOption】对话框。

在【Locationoftriad】下拉列表中选择“NoShown”选项，如图1所示，单击OK按钮。

图1

2、定义单元类型

定义单元类型。

执行MainMenu>

Preprocessor>

ElementType>

All/Edit/Delete命令，弹出【ElementTypes】对话框。

单击Add…按钮，弹出【LibraryofElementTypes】对话框。

在左右列表框中分别选择“StructuralSolid”和“Quad4node182”选项，如图2所示，单击OK按钮。

图2

设置单元选项。

在【ElementTypes】对话框中单击Options…按钮，弹出【PLANE42elementtypeoptions】对话框，如图3所示。

在【Elementbehavior】下拉列表框中选择“Axisymmetric”选项，单击OK按钮，单击【ElementTypes】对话框中的Close按钮。

图3

3、定义材料属性

定义线弹性材料属性。

MaterialProps>

MaterialModel命令，弹出【DefineMaterialModelsBehavior】窗口。

双击【MaterialModelsAvailable】列表框中的“SStructural\Linear\Elastic\Isotropic”选项，弹出【LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1】对话框。

在【EX】和【PRXY】文本框中分别输入“7.0E10”及“0.325”，单击OK按钮。

定义和填充多线性随动强化数据表。

双击【DefineMaterialModelsBehavior】窗口【MaterialModelsAvailable】列表框中的“Structural\Nonlinear\Inelastic>

RateIndependent>

KinematicHardeningPlasticity>

MisesPlasticity>

Multilinear（General）”选项，弹出如图4所示的【MultilinearKinematicHardeningforMaterialNumber1】对话框。

3次单击AddPoint按钮，将应力应变对应关系输入相应的文本框中。

单击Graph按钮可绘制应力应变关系图，如图5所示，单击OK按钮。

执行Masterial>

Quit命令，完成材料属性设置。

图4

图5

4、建立几何模型

生成矩形面。

Modeling>

Create>

Areas>

Rectangle>

ByDimensions命令，弹出【CreateRectanglebyDimensions】对话框。

在【X-coordinates】文本框中输入“0,0.05”，在【Y-coordinates】文本框中输入“0,0.065”，单击Apply按钮。

在【X-coordinates】文本框中输入“0.05,0.65”，在【Y-coordinates】文本框中输入“0,0.065”，单击OK按钮。

打开面编号控制。

Numbering命令，弹出【PlotNumberingControls】对话框。

选择【Areasnumbers】复选框，在【Numberingshownwith】下拉列表框中选择“Colors&

numbers”选项，单击OK按钮。

面显示操作。

Plot>

Areas命令，结果如图6所示。

图6

保存数据。

单击ANSYSToolbar中的SAVE_DB按钮。

5生成有限元模型

布尔操作。

执行MainMenu>

preprocessor>

Modefing>

Operate>

Booleans>

Glue>

Areas命令，弹出拾取框。

拾取A1和A2，单击OK按钮。

打开线编号控制。

线显示操作。

Lines，结果如图7所示。

图7

单元尺寸控制（均匀段）。

Meshing>

SizeCntrls>

ManualSize>

Lines>

PickenLines命令，弹出拾取框。

拾取L1和L3，单击OK按钮，弹出【ElementSizeonPickenLines】对话框，如图8所示。

在【No.ofelementdivisions】文本框中输入“3”，清除【KYNDIVSIZE,NDIVcanbechanged】复选框，单击Apply按钮。

拾取L2，L4和L6，单击OK按钮，弹出【ElementSizeonPickenLines】对话框。

在【No.ofelementdivisions】文本框中输入“4”，清除【KYNDIVSIZE,NDIVcanbechanged】复选框，单击Apply按钮。

图8

单元尺寸控制（非均匀段）。

拾取编号为L9和L10的线条，弹出【ElementSizeonPickenLines】对话框。

在【No.ofelementdivisions】和【SPACE】文本框中分别输入“20”及“2”，清除【KYNDIVSIZE,NDIVcanbechanged】复选框，单击OK按钮。

网格划分。

Mesh>

Mapped>

3or4sided命令，弹出拾取框。

单击PickAll按钮，显示的网格如图9所示。

图9

设置耦合。

Coupling/Ceqn>

CoupleDOFs命令，弹出拾取框。

选择节点9，然后依次选择节点11，10和5。

单击OK按钮，弹出【DefineCoupleDOFs】对话框，如图10所示。

在【Setreferencenumber】文本框中输入“1”，在【Degree-of-freedomlabel】下拉列表框中选择“UY”选项，单击OK按钮。

这样全部耦合顶部节点的Y方向位移，显示结果如图11所示。

图10

图11

6、定义分析类型和设置选项

定义分析类型。

Solution>

AnalysisType>

NewAnalysis命令，弹出【NewAnalysis】对话框。

选择“Static”单选按钮，单击OK按钮。

打开预测器。

Sol’nControls命令，弹出【SolutionControls】对话框，如图12所示。

选择【Nonlinear】选项卡，在【DOFsolutionpredictor】下拉列表框中选择“Onforaiisubstep”选项，单击OK按钮。

设置求解选项控制。

Sol’nControls命令，弹出【SolutionControls】对话框。

在【AnalysisOptions】和【Frequency】下拉列表框中分别选择“LargeDisplacementStatic”及“Writeeverysubstep”选项，在【Timeatendofloadstep】文本框中输入“1e-6”，在【Numberofsubsteps】文本框中输入“1”如图13所示，单击OK按钮。

图12

图13

7、施加约束条件及载荷

施加约束条件。

DefineLoads>

Apply>

Structural>

Displacement>

OnLines命令，弹出拾取框。

拾取L4，单击OK按钮弹出【ApplyU,ROTonLines】对话框。

在【DOFstobecontrained】列表框中选择“UX”选项，单击Apply按钮。

拾取L1和L9，单击OK按钮弹出【ApplyU,ROTonLines】对话框。

在【DOFstobecontrained】列表框中选择“UY”选项，单击OK按钮，结果如图14所示。

如果弹出警告信息，单击Close按钮。

施加集中载荷。

Force/Moment>

OnNodes命令，弹出拾取框。

拾取编号为9的节点（左上角），单击OK按钮弹出【ApplyF/MonNodes】对话框，如图15所示。

在【Directionofforce/mom】下拉列表框中选择“FY”选项，打击OK按钮。

图14

图15

8、载荷步选项控制及求解运算

写入第一个载荷步。

LoadStepOpts>

WriteLSFile命令，弹出【WriteLoadStepFile】对话框。

在【Loadstepfilenumbern】文本框中输入“1”，单击OK按钮。

在【AnalysisOptions】、【Automatictimesteppingoption】和【Frequency】下拉列表框中分别选择“LargeDisplacementStatic”、“On”及“Writeeverysubstep”选项，在【Timeatendofloadstep】和【Numberofsubsteps】文本框中分别输入“1”及“10”，打你OK按钮。

拾取编号为9的节点（左上角），单击OK按钮，弹出【ApplyF/MonNodes】对话框。

在【Directionofforce/mom】下拉列表框中选择“FY”选项，在【LoadTEmPvalue】文本框中输入“-6000”，单击OK按钮。

写入第二个载荷步。

在【Loadstepfilenumbern】文本框中输入“2”，单击OK按钮。

在【AnalysisOptions】、【Automatictimesteppingoption】和【Frequency】下拉列表框中分别选择“LargeDisplacementStatic”、“On”及“Writeeverysubstep”选项，在【Timeatendofloadstep】和【Numberofsubsteps】文本框中分别输入“2”及“10”，单击OK按钮。

在【Directionofforce/mom】下拉列表框中选择“FY”选项，在【LoadTEmPvalue】文本框中输入“750”，单击OK按钮。

写入第三个载荷步。

在【Loadstepfilenumbern】文本框中输入“3”，单击OK按钮。

在【AnalysisOptions】、【Automatictimesteppingoption】和【Frequency】下拉列表框中分别选择“LargeDisplacementStatic”、“On”及“Writeeverysubstep”选项，在【Timeatendofloadstep】和【Numberofsubsteps】文本框中分别输入“3”及“10”，单击OK按钮。

写入第四个载荷步。

在【Loadstepfilenumbern】文本框中输入“4”，单击OK按钮。

求解问题。

Solve>

FromLSFile命令，弹出如图16所示的【SolveLoadStepFlies】对话框。

在【LSMIN】和【LSMAX】文本框中分别输入“1”及“4”，单击OK按钮开始求解。

求解完毕弹出【Solutionisdone】对话框，单击Close按钮。

图16

9、通用后处理

总位移显示。

GeneralPostproc>

PlotResults>

ContourPlot>

NodalSoluation命令，弹出【ContourNodalSolutionData】对话框，如图17所示。

在【Itemtobecontoured】左右列表框中选择“DOFsolution”和“Displacementvectorsum”选项，并选择“Deformedshapewithundeformededge”选项。

单击OK按钮，结果如图18所示。

图17

图18

读入第三个载荷步。

ReadResults>

ByLoadStep命令，弹出【ReadResultsByLoadStepNumber】对话框，如图19所示。

在【LSTEP】文本框中输入“3”，单击OK按钮。

图19

重新显示。

Replot命令，结果如图20所示。

图20

10、时域后处理

定义位移变量。

TimeHistPostpro>

DefineVariables命令，弹出【DefineTime-HistoryVariable】对话框。

单击Add…按钮，弹出【AddTime-HistoryVariable】对话框，如图21所示。

单击OK按钮，弹出一个拾取框。

拾取编号为9的节点（加载处），单击OK按钮弹出【DefineNodalData】对话框。

在【Name】文本框中输入“UY9”，在【Item,Compdataitem】右列表框中选择“UY”选项，单击OK按钮。

图21

定义反作用力变量。

单击【DefineTime-HistoryVariable】对话框中的Add…按钮，弹出【AddTime-HistoryVariable】对话框。

选择“Reactionforce”单选按钮，单击ok按钮弹出一个拾取框。

拾取编号为的节点（原点位置），单击OK按钮弹出【DefineNodalData】对话框。

在【Name】文本框中输入“FY1”，在【Item,Compdataitem】右列表框中选择“FY”选项。

单击OK按钮，单击Close按钮关闭【DefineTime-HistoryVariable】对话框。

绘制位移时程图。

TimehistPostpro>

GraphVaribles命令，弹出【GraphTime-HistoryVariable】对话框，如图22所示。

在【1stvariabletograph】文本框中输入“2”，单击OK按钮，结果如图23所示。

图22

图23

定义坐标标题。

Style>

Graphs>

ModifyAxes命令，弹出【AxesModificationsforGraphPlots】对话框。

在【X-axisLabel】和【Y-axisLabel】文本框中分别输入“Deformation（m）”及“Force（N）”，单击OK按钮。

设置X轴坐标为节点9的Y向位移。

Settings>

Graph命令，弹出【GraphSetting】对话框。

选择“SingleVariable”单选按钮并在其文本框中输入“2”，单击OK按钮。

显示载荷与载荷作用点径向位移关系图。

GraphVariable命令，弹出【GraphTime-HistoryVariable】对话框。

在【1stvariabletograph】文本框中输入“3”，单击OK按钮，结果如图24所示。

图24

四、学习《有限元与CAE技术》的心得体会

通过对ANSYS软件的学习和了解，知道了它的一些明显的优点。

相对于其他应用型软件而言，ANSYS作为大型权威性的有限元分析软件，对提高解决问题的能力是一个全面的锻炼过程，是一门相当难学的软件，因而，要学好ANSYS，对我们提出了很高的要求，一方面，需要我们有比较扎实的力学理论基础，对ANSYS分析结果能有个比较准确的预测和判断，可以说，理论水平的高低在很大程度上决定了ANSYS使用水平；

另一方面，需要我们不断摸索出软件的使用经验不断总结以提高解决问题的效率。

但是学习的过程是充满烦恼和惊喜的，因为总是会碰到许多的新问题，需要较好的耐心去解决这些问题，这是在学习过程中遇到的最大的难题。

然而，在解决问题之后，就会有恍然大悟的喜悦，可以说是痛苦和快乐并存的。

所以对于初学者，缺乏经验是非常难的。

必须保持良好的心态，对于不断出现的ERROR提示要坚定自己的信心，坚信自己可以解决这些问题。

所有困难都会迎刃而解。

签名：

刘洋

日期：

2015.12.30