平面类问题有限元分析.docx

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平面类问题有限元分析

【问题描述】如图I所示的长方形板，板厚b=0.04m，孔半径r=0.2m。

材料弹性模量E=210GPa，泊松比μ=0.3，约束条件为长方形底边AB约束全部自由度，CD边施加垂直向下的均布载荷g=100000N/m。

图I平板结构示意图

【要求】在ANSYSWorkbench软件平台上，建立该零件的几何模型，进行网格划分、施加边界条件以及静力有限元分析，最终得到长方形版位移云图以及应力云图。

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,m,s,℃，A，N,V）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

操作步骤如图2所示。

（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）在已有工程材料下方的单元格“点此添加新材料”【Clickheretoaddanewmaterial】中输入新材料名称rectangle。

（3）在左侧工具箱下方双击“各项同性线弹性”选项：

【LinearElastic】>【IsotropicElasticity】。

（4）在弹出的材料属性窗口中输入弹性模量以及泊松比的数值：

【Young’sModulus】=2e+11Pa,【Poisson’sRatio】=0.3。

（5）点击“项目”【Project】选项卡返回项目流程界面。

图2输入材料数据

3.创建几何模型

（1）双击分析系统A中的“几何”【Geometry】单元格。