非线性问题有限元分析.docx

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非线性问题有限元分析

【问题描述】如图I所示的模型，纵向尺寸均为100mm，水平尺寸均为30mm，圆角半径均为10mm，模型厚度为4mm。

图I本例中所使用的模型

【要求】在ANSYSWorkbench软件平台上，通过改变材料属性，分别对该模型进行线性材料静力分析以及非线性材料的静力分析，并加以对比。

1.分析系统选择

（1）运行ANSYSWorkbench，进入工作界面，首先设置模型单位。

在菜单栏中找到Units下拉菜单，依次选择Units>Metric（kg,mm,s,℃，mA，N,mV）命令。

（2）在左侧工具箱【Toolbox】下方“分析系统”【AnalysisSystems】中双击“静力结构分析”【StaticStructural】系统，此时在右侧的“项目流程”【ProjectSchematic】中会出现该分析系统共7个单元格。

相关界面如图1所示。

图1Workbench中设置静力分析系统

2.输入材料属性

（1）在右侧窗口的分析系统A中双击工程材料【EngineeringData】单元格，进入工程数据窗口。

（2）我们首先进行的是线性材料问题，选用系统默认的结构钢作为材料即可。

（3）可以看见，系统本身默认结构钢【StructuralSteel】已在备选材料窗口中，在此不必再另行选择，直接单击【Project】选项卡回到项目流程界面即可。

3.导入几何模型

（1）双击分析系统A中的“几何”【Geometry】单元格。

（2）找到菜单栏中的文件【File】选项，依次选择【File】>【ImportExternalGeometryFile】，在弹出的对话框中找到模型文件“non-linear.igs”并打开。

（3）单击工具栏中的【Generate】选项，即

选项，确认生成导入的模型。

导入完成后的模型如图2所示。

（4）至此，模型导入步骤完成。

图2导入的模型

3.网格划分

（1）双击Workbench界面中系统A的第四个单元格，模型【Model】单元格，进入【StaticStructural】的静力分析模块。