有限元分析上机指导书Word下载.docx
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MainMenu:
Preprocessor->
-Modeling-Create->
-Areas->
-Rectangle->
ByDimensions
依次输入x1=5,x2=5.5,y1=0,y2=5单击Apply
再输入x1=5.5,x2=7.5,y1=1.5,y2=2.25单击Apply
最后输入x1=7.5,x2=8.0,y1=0.5,y2=3.75单击OK
将三个矩形加在一起
Modeling-Operate>
Booleans-Add>
Areas单击PickAll
打开线编号
UtilityMenu>
PlotCtrls>
Numbering线编号为ON，并选择/NUM为Colors&
Numbers
分别对线14与7；
7与16；
5与13；
5与15进行倒角，倒角半径为0.25
Modeling-Create>
Lines-LineFillet
拾取线14与7，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；
拾取线7与16，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；
拾取线5与13，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；
拾取线5与15，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击OK；
打开关键点编号
Numbering关键点编号为ON，并选择/NUM为Colors&
通过三点画圆弧
MainMenu>
Preprocessor>
Create>
Lines>
Arcs>
ByEndKPs&
Rad
拾取12及11点，单击Apply，再拾取10点，单击Apply，输入圆弧半径0.4,单击Apply;
拾取9及10点，单击Apply，再拾取11点，单击Apply，输入圆弧半径0.4,单击OK
由线生成面
-Areas-Arbitrary>
ByLines
拾取线6、8、2单击Apply
拾取线20、19、21单击Apply
拾取线22、24、23单击Apply
拾取线17、18、12单击Apply
拾取线11、25单击Apply
拾取线9、26单击OK
将所以的面加在一起
2．定义两个关键点（用来定义旋转轴）
Keypoints-InActiveCS
NPT输入50，单击Apply
NPT输入51，Y输入6，单击OK。
3．面沿旋转轴旋转22.5度，形成部分实体
Operate-Extrude>
Areas-AboutAxis
拾取面单击Apply，拾取上面定义的两个关键点50，51，单击OK，输入圆弧角度22.5，单击OK。
4．定义一个被减圆柱体
首先将坐标平面进行平移并旋转
WorkPlane>
OffsetWPto>
Keypoints
拾取关键点14和16，单击OK
将工作平面沿X轴转－90度
OffsetWPbyIncrements
在XY，YZ，ZXAngles输入0，－90，0单击Apply.
创建实心圆柱体
Cylinder-ByDimensions
RAD1输入0.45，Z1，Z2坐标输入1，－2，单击OK
5．将圆柱体从轮体中减掉
Operate->
Booleans-Subtract>
Volumes
首先拾取轮体，单击Apply,然后拾取圆柱体，单击OK。
6．工作平面与总体笛卡尔坐标系一致
AlignWPWith>
GlobalCartesian
此处将模型另存为Wheel.db
7.将体沿XY坐标面映射
Modeliing>
Reflect>
拾取体，并选择X－Yplane单击OK
8.旋转工作平面
在XY，YZ，ZXAngles输入22.5，0，0单击Apply.
8．在工作平面原点定义一个局部柱坐标系
LocalCoordinateSystems>
CreateLocalCS>
AtWPOrigin
KCN为11，KCS为Cylindrical1
9.将体沿周向旋转8份形成整环。
Modeliing>
Copy>
拾取PickAll，ITIME输入8，DY输入45，单击OK。
实验二自下向上实体建模建立连杆模型
熟悉从下向上建模的过程
二、实验步骤：
1.进入ANSYS工作目录，将初始文件名设置为jobname。
2.创建两个圆面：
–MainMenu>
Preprocessor>
-Modeling-Create>
-Areas-Circle>
ByDimensions...
•RAD1=1.4
•RAD2=1
•THETA1=0
•THETA2=180,单击[Apply]
•然后设置THETA1=45,再单击[OK]
3.打开面:
编号
–UtilityMenu>
PlotCtrls>
Numbering...
•设置面号为on,然后单击[OK]
4.创建两个矩形面:
-Areas-Rectangle>
•X1=-0.3,X2=0.3,Y1=1.2,Y2=1.8,单击[Apply]
•X1=-1.8,X2=-1.2,Y1=0,Y2=0.3,单击[OK]
5.偏移工作平面到给定位置（X=6.5）:
WorkPlane>
OffsetWPto>
XYZLocations+
•在ANSYS输入窗口输入6.5
•[OK]
6.将激活的坐标系设置为工作平面坐标系:
ChangeActiveCSto>
WorkingPlane
7.创建另两个圆面:
•RAD1=0.7
•RAD2=0.4
•THETA2=180,然后单击[Apply]
•第二个圆THETA2=135,然后单击[OK]
8.对面组分别执行布尔运算:
-Modeling-Operate>
-Booleans-Overlap>
Areas+
•首先选择左侧面组,单击[Apply]
•然后选择右侧面组,单击[OK]
9.将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系:
GlobalCartesian
10.定义四个新的关键点:
Keypoints>
InActiveCS…
•第一个关键点,X=2.5,Y=0.5,单击[Apply]
•第二个关键点,X=3.25,Y=0.4,单击[Apply]
•第三个关键点,X=4,Y=0.33,单击[Apply]
•第四个关键点,X=4.75,Y=0.28,单击[OK]
11.将激活的坐标系设置为总体柱坐标系:
GlobalCylindrical
12.通过一系列关键点创建多义线:
-Lines-Splines>
WithOptions>
SplinethruKPs+
•如图按顺序拾取六个关键点,然后单击[OK]
•XV1=1
•YV1=135
•XV6=1
•YV6=45
13.在关键点1和18之间创建直线:
-Lines-Lines>
StraightLine+
•拾取如图的两个关键点,然后单击[OK]
14.打开线的编号并画线:
•打开线的编号为on,单击[OK]
Plot>
Lines
15.由前面定义的线6,1,7,25创建一个新的面:
-Areas-Arbitrary>
ByLines+
•拾取四条线（6,1,7,and25）,然后单击[OK]
16.放大连杆的左面部分:
Pan,Zoom,Rotate…
•[BoxZoom]——用鼠标拖住需要显示的绘图区域
17.创建三个线倒角:
-Lines-LineFillet+
•拾取线36和40,然后单击[Apply]
•RAD=.25,然后单击[Apply]
•拾取线40和31,然后单击[Apply]
•[Apply]
•拾取线30和39,然后单击[OK]
18.由前面定义的三个线倒角创建新的面:
•拾取线12,10,及13,单击[Apply]
•拾取线17,15,及19,单击[Apply]
•拾取线23,21,及24,单击[OK]
Areas
19.将面加起来形成一个面:
Add>
•[PickAll]
20.使模型充满整个图形窗口:
•[Fit]
21.关闭线及面的编号:
•关闭线及面的编号,单击[OK]
Areas
22.将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系:
–Orissue:
CSYS,0
23.将面沿X－Z面进行映射（在Y方向）:
-Modeling-Reflect>
•选择X-Z面,单击[OK]
24.将面加起来形成一个面:
25.关闭工作平面:
DisplayWorkingPlane
26.存储数据库并离开ANSYS:
–拾取“SAVE_DB”
–拾取“QUIT”选择“Quit-NoSave!
”[OK]
实验三平板结构的强度分析
一操作目的
1．熟悉有限元建模技术；
2．了解结构静力分析的方法和意义；
3．求解在载荷（力）的作用下结构整体变形，找出指定位置的位移变形和应力大小。
二试验内容
在实验一有限元建摸技术的基础上，深入了解和使用ANSYS强大的计算功能。
建立图1所示的开有一个圆孔左端完全固定在墙面上的直角平板，板厚10mm，材料为钢，其尺寸如图所示，在板的自由端施加静力F=1000N。
试建立其有限元模型，然后计算在载荷作用下的静力变形。
图１ 平板的结构尺寸（单位m）和有限元模型图
三实验步骤
1定义分析类型
GUI：
Preferences选中对话框中的structural复选框进行结构分析
2设定单元类型
ElementType>
Add/Edit>
Delete选择Add…
在左边单元列表中选择壳体单元Shell，在右边单元列表中选择Elastic4nodes63
选择OK关闭对话框，选择Close关闭单元类型对话框
3定义实常数（壳体单元的厚度）
RealConstants，选择Add…
选择OK定义实常数
在TK（I）、TK（J）、TK（I）和TK（J）框中输入单元四个节点的厚度0.01
4定义材料属性（材料的弹性模量2.1E11、密度7800、泊桑比0.3）
GUI：
MaterrialProperties>
Materrialmodels>
-Isotropic，双击Isotropic，弹性模量EX框中输入2.1E11，在泊桑比PRXY框中输入0.3，在材料（钢）密度density框中输入7800。
5创建几何模型
分别建立两个矩形
Areas-Rectangle>
By2Corners
建立一个圆
Modeling-Create>
AreasCircle>
SolidCircle
通过布尔操作生成几何模型
Modeling-Operate>
弹出对话框，先选择减号前的对象（母体），点击OK，再弹出对话框，选择减号后的对象（需去除的部分），点击OK。
6划分网格
首先根据每条线段的长短约束每条边被分成的份数
MeshingSizeCntrls>
PickedLines
选择要约束的线段（短线段），然后在对话框No.Ofelementdivisions中输入8。
选择要约束的线段（长线段），然后在对话框No.Ofelementdivisions中输入16。
MeshTool，点击Mesh按钮，选中面后即可划分网格。
7约束边界条件和施加载荷
GUI：
Solution>
DefineLoads>
Apply>
Strucural>
Displancement>
OnLines 选择需要约束的边和需要约束的自由度方向（AllDOF）。
或者GUI：
OnNodes 选择需要约束的节点和需要约束的自由度方向（AllDOF）。
Forces>
OnNodes 在节点上加载静力载荷，力的大小为总力的大小除以选中的节点数。
8合并和压缩有限元节点的编号（目的是避免同一位置有多个节点）
NumberingCtrls>
MergeItems
CompressNumbers
9求解（有限元计算）
Solve-CurrentLS 求解在当前载荷下的结果
10查看结果（后处理）
（1）显示整个结构在当前载荷下的整体变形结果
GUI：
GeneralPostproc>
PlotResults>
DoformedShape
（2）用颜色显示整个结构在当前载荷下某方向的变形结果（可选择不同方向，UX,UY,UZ,USUM）
ContourSolu>
NodalSolu>
DOFSolution
（3）用颜色显示整个结构在当前载荷下某方向的应力结果（可选择不同方向，SX,SY,SZ,SEQV）
NodalSolu>
Stress
（4）显示指定节点在当前载荷下某方向的位移大小（可选择不同方向，UX,UY,UZ,USUM）
QueryResults>
SubGridSolu>
选择DOFsolution
（5）显示指定节点在当前载荷下某方向的应力大小
选择Stress
四 报告要求
1写出试验的几个主要过程；
2写出图１中指定的16个位置的总位移大小；
3写出图１中指定的16个位置的等效应力大小。
实验四轴承座的有限元建模与强度分析
一．实验目的：
创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，布尔运算（相减、粘接、搭接，模型体素的合并，基本网格划分。
基本加载、求解及后处理。
二．实验内容：
轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理。
问题描述：
三．具体步骤：
轴承系统（分解图）载荷
首先进入前处理（/PREP7）
1.创建基座模型
生成长方体
MainMenu：
Block>
ByDimensions
输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3
平移并旋转工作平面
UtilityMenu>
WorkPlane>
X,Y,ZOffsets输入2.25,1.25,.75点击Apply
XY，YZ，ZXAngles输入0，－90点击OK。
创建圆柱体
Cylinder>
SolidCylinder
Radius输入0.75/2,Depth输入－1.5,点击OK。
拷贝生成另一个圆柱体
Volume拾取圆柱体,点击Apply,DZ输入1.5然后点击OK
从长方体中减去两个圆柱体
Operate>
SubtractVolumes首先拾取被减的长方体，点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体，
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