ANSYS练习题.docx

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ANSYS练习题

1.实体建模-轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理

练习目的：

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。

问题描述：

轴承座

轴瓦

轴

四个安装孔径向约束（对称）

轴承座底部约束（UY=0）

沉孔上的推力（1000psi.）

向下作用力（5000psi.）

轴承系统受力示意图

具体步骤：

首先进入前处理（/PREP7）

1.创建基座模型

生成长方体

MainMenu：

Preprocessor>Create>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>OffsetWPbyIncrements

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

MainMenu：

Preprocessor>Create>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

MainMenu：

Preprocessor>Copy>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

MainMenu：

Preprocessor>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，点击OK。

使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致

UtilityMenu>WorkPlane>AlignWPwith>GlobalCartesian

2.创建支撑部分

UtilityMenu:

WorkPlane->DisplayWorkingPlane（toggleon）

MainMenu:

Preprocessor->-Modeling-Create->-Volumes-Block->By2corners&Z

在创建实体块的参数表中输入下列数值:

WPX=0

WPY=1

Width=1.5

Height=1.75

Depth=0.75

OK

Toolbar:

SAVE_DB

3.偏移工作平面到轴瓦支架的前表面

UtilityMenu:

WorkPlane->OffsetWPto->Keypoints+

1. 在刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点

2.OK

Toolbar:

SAVE_DB

4．创建轴瓦支架的上部

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Create->Volumes-Cylinder->PartialCylinder+

1）. 在创建圆柱的参数表中输入下列参数:

WPX=0

WPY=0

Rad-1=0

Theta-1=0

Rad-2=1.5

Theta-2=90

Depth=-0.75

2）. OK

Toolbar:

SAVE_DB

5.在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Create->Volume-Cylinder->SolidCylinder+

1.） 输入下列参数:

WPX=0

WPY=0

Radius=1

Depth=-0.1875

2.） 拾取Apply

3.） 输入下列参数:

WPX=0

WPY=0

Radius=0.85

Depth=-2

4.）拾取OK

6．从轴瓦支架“减”去圆柱体形成轴孔.

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Operate->Subtract->Volumes+

1. 拾取构成轴瓦支架的两个体，作为布尔“减”操作的母体。

单击Apply

2. 拾取大圆柱作为“减”去的对象。

单击Apply

3. 拾取步1中的两个体，单击Apply

4. 拾取小圆柱体，单击OK

Toolbar:

SAVE_DB

合并重合的关键点：

–MainMenu>Preprocessor>NumberingCtrls>MergeItems•

将Label设置为“Keypoints”,单击[OK]

7.创建一个关键点

在底座的上部前面边缘线的中点建立一个关键点:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints>KPbetweenKPs+

•拾取如图的两个关键点,单击[OK]

•RATI=0.5,单击[OK]

8.创建一个三角面并形成三棱柱

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitrary>ThroughKPs+

1. 拾取轴承孔座与整个基座的交点。

2. 拾取轴承孔上下两个体的交点

3. 拾取基座上上步建立的关键点，单击OK完成了三角形侧面的建模。

4．沿面的法向拖拉三角面形成一个三棱柱。

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Operate>Extrude>-Areas-AlongNormal+

•拾取三角面,单击[OK]

5. 输入DIST=-0.15，厚度的方向是向轴承孔中心,单击[OK]

Toolbar:

SAVE_DB

9.关闭workingplanedisplay.

UtilityMenu:

WorkPlane->DisplayWorkingPlane（toggleoff）

10．沿坐标平面镜射生成整个模型.

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Reflect->Volumes+

1. 拾取All

2. 拾取“Y-Zplane，单击OK

Toolbar:

SAVE_DB

11.粘接所有体.

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Operate->Booleans-Glue->Volumes+

拾取All

Toolbar:

SAVE_DB

恭喜!

你已经到达第一块里程碑--几何建模.下一步是网格划分.

12．定义单元类型1为10-节点四面体实体结构单元（SOLID92）

MainMenu:

Preprocessor->ElementType->Add/Edit/Delete...

1. Add

2. 选择Structural-Solid,并下拉菜单选择“Tet10Node92”单击OK

3. Close

13定义材料特性.

MainMenu:

Preprocessor->MaterialProps->MaterialModels->Structural->Linear->Elastic->Isotropic...

1. 在“Young’sModulusEX”下输入：

30e6单击OK。

2. PRXY=0.3

Toolbar:

SAVE_DB

14.用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元.

MainMenu:

Preprocessor->MeshTool...

1．将智能网格划分器（SmartSizing）设定为“on”

2. 将滑动码设置为“8”（可选:

如果你的机器速度很快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格）

3. 确认MeshTool的各项为:

Volumes,Tet,Free

4. MESH

5. PickAll

说明:

如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取“OK”或“Close”。

划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。

6. 关闭MeshTool

Toolbar:

SAVE_DB

恭喜!

你已经到达第二块里程碑--网格划分.下一步是加载.

15.约束四个安装孔

MainMenu:

Solution->Loads-Apply->DefineLoads->Apply->Structural->Displacement->SymmetryB.C.-OnAreas+

1. 绘出Areas（UtilityMenu:

Plot->Areas）

2. 拾取四个安装孔的8个柱面（每个圆柱面包括两个面）

说明：

在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。

单击OK。

16．整个基座的底部施加位移约束（UY=0）

MainMenu:

Solution->Loads-Apply->DefineLoads->Apply->Structural->Displacement->onLines+

1. 拾取基座底面的所有外边界线，pickingmenu中的“count”应等于6，单击OK。

2.选择UY作为约束自由度，单击OK

17.在轴承孔圆周上施加推力载荷

MainMenu:

Solution->Loads-Apply->DefineLoads->Apply->Structural->Pressure->OnAreas+

1. 拾取轴承孔上宽度为.15”的所有面

2. OK

3. 输入面上的压力值“1000”，单击 Apply

4．UtilityMenu:

PlotCtrls->Symbols…

5．

6．

5． 用箭头显示压力值，（“Showpresandconvectas”），单击OK

18.在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷，这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。

WhilestillinLoads-Apply->DefineLoads->Apply->Structural->Pressure->OnAreas+

1. 拾取宽度为.1875”的下面两个圆柱面

2. OK

3. 输入压力值5000

4. OK

Toolbar:

SAVE_DB

19.求解.

MainMenu:

Solution->Solve-CurrentLS

1. 浏览statuswindow中出现的信息,然后关闭此窗口。

2. OK（开始求解）.关闭由于单元形状检查而出现的警告信息。

3. 求解结束后，关闭信息窗口。

恭喜!

你已经到达第四块里程碑--求解.下一步是观看结果.

20.绘等效应力（vonMises）图.

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