课程设计任务书Word文档格式.docx

课程设计任务书Word文档格式.docx

《课程设计任务书Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计任务书Word文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

课程实训报告题目

技术参数、内容及要求：

一、学习CAE软件ANSYS,主要上机练习有：

1.平面连杆的静力学分析；

2.超静定桁架的有限元计算、温度应力的有限元计算和环的温度应力的有限元计算；

3.平面梁结构的内力计算；

4.空间梁的静力学分析；

5.压力容器的静力学分析；

6.机翼模型的模态分析；

7.压杆稳定临界载荷计算；

8.过盈配合与拔销接触分析；

9.轮子的静力学分析；

10.轴承座的有限元分析；

11.板弯曲的有限元分析。

二、通过调研，在工厂、企业或科研单位进行工程实践的基础上，或结合老师的科研课题，针对具体工程实例，应用ANSYS软件进行有限元分析计算；

也可参考材料力学、弹性力学或机械设计中的问题或习题，或《有限元法课程实训结课上机参考练习题》中的题目进行分析计算，并提交课程实训报告一份。

进度安排：

一、ANSYS软件学习阶段

第十四周周1－周5、第十五周周1－周3学习ANSYS软件，按照《有限元软件ANSYS上机练习指南》中教程1－11，上机学习。

建议按照教程的顺序学习，学习进度由个人自由掌握，但在ANSYS软件学习阶段必须做完全部练习。

2、独立练习阶段

第十五周周4－周5在教师指导下，自拟课题，上机独立完成一问题的有限元分析分析计算，并撰写课程实训报告。

注：

如果课程实训报告撰写时间不够，由学生自行安排时间完成。

三、第十六周周1（2017年6月5日）上午十时之前交课程实训报告。

指导教师：

安晓卫

2017年5月12日

《有限元分析》课程实训原创性声明

本人郑重声明:

本课程设计的所有工作，都是在老师的指导下，由作者本人独立完成的。

有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。

除文中已注明引用的内容外，本报告不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者（签字）：

日期：

2017年6月1日

目录

一、问题阐述

二、右半部分的交互式求解过程

1、进入ANSYS

2、建立几何模型

3、定义材料特性

4、生成网格

5、施加位移约束条件和载荷

6、求解

7、观察结果

三、整体的交互式求解分析

四、结果比较分析

五、心得总结

六、参考文献

一平面薄板，其结构的形状、材料和载荷都对称，如图所示。

但板左下角为固定约束，右下角为滑动约束，属于非对称位移边界条件。

通过上机计算证明该结构不具有反射对称性。

设板厚t=2mm,板的弹性模量E=

Pa，泊松比u=0.3，力P=100N。

上机练习具体方案：

（1）利用对称性，取

板（阴影部分）做分析，计算板的位移和应力。

（2）取整板进行分析。

分析时，可利用

板模型通过映射得到整板的有限元模型，以使得整板模型的单元数目是

板模型的2倍。

在对两次计算结果进行比较分析。

在D盘建立一名为xiti的文件夹，工作文件名为baoban（zhengti），然后运行

开始→程序→ANSYS15.0→AnsysProductLauncher→flieManagement→selectWorkingDirectory:

D：

/xiti,inputjobname:

baoban→Run

2、建立几何模型

2.1定义矩形

1.UtilityMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Area→

Rectangle→ByDemensions。

2.输入x1=0,x2=0.07,y1=0,y2=0.02

3.按下Apply按钮创建第一个矩形。

4.再输入x1=0.05,x2=0.07,y1=0.02,y2=0.14。

5.按下OK按钮创建第二个矩形并关闭对话框。

2.2改变绘图控制并重新绘图

1.UtilityMenu:

PlotCtrls→Numbering。

2.将面积号码（AreaNumbering）一项后面的复选框设置为on。

3.按下OK按钮。

2.3将多个面合成为一

1.MainMenu:

Preprocessor→Modeling→Operate→

Booleans→Add→Areas。

2.按下选择菜单上的PickAll按钮（选择所有待组合面）。

3.Toolbar:

SAVE-DB。

3.定义材料特性

3.1定义材料特性

1.MainMenu:

Preprocessor→MaterialProps→Material

Models。

2.在材料特性定义窗口中选择：

Structural→Linear→

Elastic→Isotropic。

3.在EX栏内输入2e11（弹性模量）。

4.在PRXY栏内输入0.3（泊松比）。

5.按下OK按钮完成操作并关闭对话框。

4.生成网格

4.1定义单元类型及选项

1.MainMenu:

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/

Delete。

2.按下Add按钮来打开添加单元类型对话框。

3.从左侧列表中选择StructuralSolid。

4.从右侧列表中选择8Node183。

6.打开ElementType窗口中的Options按钮，打开更改选项对话框。

7.在K3下拉列表中选择PlaneStrsw/Thk项。

8.按下OK按钮完成操作并关闭对话框。

9.关闭单元类型对话框。

4.2定义实常数

Proprecessor→RealConstants。

2.按下Add按钮。

3.在出现的ElementTypeForRealConstants窗口中，选择单元类型Type8Node183,按下OK按钮。

4.在THK编辑框内输入厚度值0.002。

6.关闭RealConstants对话框。

4.3进行网格划分

Proprecessor→MeshTool。

2.按下MeshTool窗口中的Global后的Set按钮。

3.在GlobalElementsSizes窗口中,在SIZE后的编辑框中输入值0.002作为单元边长。

4.按下OK按钮。

5.在下拉列表中选择Areas。

6.按下Mesh按钮。

7.按下选择菜单上的PickAll按钮。

8.关闭MeshTool对话框。

5.施加位移约束条件和载荷

5.1施加位移约束条件

1.位移约束可以直接加在关键点上。

1．MainMenu：

Solution→DefineLoads→

Apply→Structural→Displacement→OnKeyPionts。

2.选择左下角的关键点。

3．在按下选择菜单上的OK按钮。

4．选择UX、UY项。

5．在编辑框内输入0作为位移值。

5．按下Apply按钮。

6．按下OK按钮。

5.2施加载荷

1．MainMenu：

Solution→DefineLoads→Apply→Structural

→Force/Moment→OnKeyPionts，选择右上角关键点，按下选择菜单中的Apply按钮。

2．在LAB下拉菜单中选择FX，在force/momentvalue窗口的上面一行编辑框内输入-100。

3.按下对话框中的Apply按钮。

4.在LAB下拉菜单中选择FY，在force/momentvalue窗口的上面一行编辑框内输入-100。

5．按下OK按钮关闭对话框。

6．Toolbar：

SAVE_DB。

6．求解

6.1进行求解

1．MainMenu：

Solution→Solve→CurrentLS。

2．上步操作后，屏幕上出现一个状态窗口。

浏览窗口内的信

息，然后选择File菜单内的Close项关闭该窗口。

3．按下OK按钮，开始求解。

4．关闭求解结束时出现的信息窗口。

7．观察结果

注意：

由于网格划分的不同，所得到的结果也会有轻微的差别。

7.1进入后处理器并读入计算结果

GeneralPostproc→ReadResults→FirstSet。

7.2绘制位移云图

1．MainMenu：

GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu

2．选择DOFsolution,X-CompomentOfDisplacement在Undisplacedshapekey后选择Deformedshapewith

undeformededge（包括变形前和变形后）→OK。

7.3绘制vonMises等效应力云图

GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu。

2．在弹出的对话框中，选择左侧列表框内的Stress项。

3．选择右侧列表框内的vonMises（等效应力）项。

1.离散化之前的步骤与上述相同，离散化后PlotCtrls→Style→SymmetryExpansion→Periodic/CyclicSymmetry,在Selecttypeofcyclicsymmetry中选择ReflectaboutXZ,按下OK按钮，整体离散化完成。

2.施加位移约束条件和载荷

2.1施加位移约束条件

6．按下Apply按钮。

7.选择右下角的关键点。

8．在按下选择菜单上的OK按钮。

9．选择UY项。

10．在编辑框内输入0作为位移值。

11．按下OK按钮。

2.2施加载荷

Solution→

DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnKeyPionts，选择右上角关键点，按下选择菜单中的Apply按钮。

5.选择右上角关键点，按下选择菜单中的Apply按钮。

6．在LAB下拉菜单中选择FX，在force/momentvalue窗口的上面一行编辑框内输入100。

7.按下对话框中的Apply按钮。

8.在LAB下拉菜单中选择FY，在force/momentvalue窗口的上面一行编辑框内输入-100

9．按下OK按钮关闭对话框。

10．Toolbar：

3．求解

3.1进行求解

4．关闭求解结束时出现的信息窗口。

4．观察结果

4.1进入后处理器并读入计算结果

4.2绘制位移云图

undeformededge（包括变形前和变形后）→OK

4.3绘制vonMises等效应力云图

2．在弹出的对话框中，选择左侧列表框内的Stress项。

位移比较：

从右半部分X方向的位移图中可以看出，下边变形大，往上逐渐变小。

而从整体的X方向的位移图中可以看出，左半部分的上边变形最大，往下逐渐减小，右半部分的变形都较小。

所以从位移图比较可知，该结构不具有反射对称性。

有限元分析是求取复杂微分方程近似解的一种非常有效的工具，是现代数字化科技的一种重要基础性原理。

将它用于在科学研究中，可成为工程设计和分析的可靠工具。

通过两周的课程设计学习使我对于有限元的知识有了更多的了解，通过对软件的应用了解了二维和三维固体以及桁架、梁、杆件、和板结构等单元的分析和设计过程，对有限元课程的内容有了更多的深刻理解，对之前不懂得知识是一个很好的补充和提升。

学习ANSYS的过程实际上是一个不断解决问题的过程，问题遇到的越多，解决的越多，实际运用ANSYS的能力才会越高。

开始学习时时对照老师给的指导书上的实例来做干，感觉并不是很难，但是当自己做题时不会。

我才意识到每一步都需要自己思考，只有思考了的东西才是自己的，慢慢的自己解决的问题多了，对ANSYS的运用能力也在不断提升。

在课程设计的两周时间里老师一直都在不停地帮助大家解决问题，在学习软件应用和自己选题设计中都给予了很多帮助，最后表达一下对老师辛苦的感谢。

《材料力学》（第五版）刘鸿文主编高等教育出版社

《机械结构有限单元法基础》韩清凯主编科学出版社