ANSYS有限元分析实例.docx

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ANSYS有限元分析实例

有限元分析的带孔矩形板受平面内张力，如下图所示。

左边固定，右边受载荷

20mm一个厚度为

p=20N/mm作用，求其变形情况20P100200

一个典型的

ANSYS分析过程可分为以下

6个步骤：

①定义参数

②创建几何模型

③划分网格

④加载数据

⑤求解

⑥结果分析

1定义参数

1.1指定工程名和分析标题

（1）启动ANSYS软件，选择Jobname命令，弹出如图所示的[ChangeJobname]对话框。

（2）

在[Enternewjobname]文本框中输入“

plane”，同时把[Newloganderrorfiles]中的复选框选为

Yes，单击确定

（3）

选择Title菜单命令，弹出如图所示的

[ChangeTitle]对话框。

（4）在[Enternewtitle]文本框中输入“2DPlaneStressBracket”，单击确定。

1.2定义单位

”/UNIT,SI软件操作主界面的输入窗口中输入“ANSYS在．

1.3定义单元类型

（1）选择MainMenu→Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete命令，弹出如图所示[ElementTypes]对话框。

（2）单击[ElementTypes]对话框中的[Add]按钮，在弹出的如下所示[LibraryofElementTypes]对话框。

（3）选择左边文本框中的[Solid]选项，右边文本框中的[8node82]选项，单击确定，。

（4）返回[ElementTypes]对话框，如下所示

（5）单击[Options]按钮，弹出如下所示[PLANE82elementtypeoptions]对话框。

选项，单击确定。

[Planestrsw/thk]下拉列表中选择[Elementbehavior]在（6）．

（7）再次回到[ElementTypes]对话框，单击[close]按钮结束，单元定义完毕。

1.4定义单元常数

（1）在ANSYS程序主界面中选择MainMenu→Preprocessor→RealConstants→Add/Edit/Delete命令，弹出如下所示[RealConstants]对话框。

（2）单击[Add]按钮，进行下一个[ChooseElementType]对话框，选择[Plane82]单元，单击确定，弹出如下右图对话框。

OK20mm，单击文本框中输入“20”，定义厚度为（3）在[THK]。

[RealConstants]回到对话框，单击Close（4）

1.5定义材料参数

（1）在ANSYS程序主界面，选择MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels命令，弹出如下所示[DefineMaterialModelBehavior]对话框。

（2）选择对话框右侧Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令，并单击[Isotropic]选项，对话框。

[LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1]接着弹出如下所示

（3）

在[EX]文本框中输入弹性模量“

200000”，在[PRXY]文本框中输入泊松比“0.3”，单击OK。

（4）

回到[DefineMaterialModelBehavior]

对话框，直接关闭对话框，至此材料参数设置完毕。

2

创建几何模型

（1）在ANSYS程序主界面，选择MainMenu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Rectangle→By2Corners命令，弹出如下所示对话框。

（2）按上图的填写相应数据，单击OK按钮，得到一个矩形。

（3）选择MainMenu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Circle→SolidCircle命令，弹出如下所示对话框.

（4）按上图填写数据，单击OK，得到如下所示图形。

（5）选择MainMenu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Arears.

命令，弹出如下左图所示对话框Circle

（6）

用鼠标在矩形上单击，弹出如上右图所示对话框，单击

OK按钮，选中矩形。

（7）

再次出现上左图对话框，再用鼠标在图形上单击，同样弹出上右图对话框，此时单击

Next

按钮，选中圆形，并单击

OK按钮。

（8）接着单击上左OK按钮，进行布尔操作，得到如下所示几何模型

3

划分网格

（1）

选择MainMenu→Preprocessor→Meshing→SizeCntrls→ManualSize→Layers→OK

条边线，单击

4命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择矩形

PickedLines

（2）接着弹出如下所示对话框，在[Elementedgelength]文本框中输入“25”，其他设置空，单击

OK按钮

（3）再次选择MainMenu→Preprocessor→Meshing→SizeCntrls→ManualSize→Layers→Picked

Lines命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择圆形4条边线，单击OK

（4）在[ElementSizesonPickedLines]对话框中，将[No.ofelementdivisions]文本框设为“2”，其他留空，单击OK按钮

（5）选择MainMenu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free命令，弹出实体选择对话框，单击[PickAll]按钮，得到如下所示网格。

4

加载数据

→Structural

→Apply→LoadsDefine

→Loads→Preprocessor→MenuMain

择选

（1）．

Displacement→OnLines

命令，弹出实体选择对话框，选中矩形左边线，单击

OK。

（2）出现如下所示对话框，选择约束[ALLDOF]选项，并设置[Displacementvalue]为0，单击OK。

（3）选择MainMenu→Preprocessor→Loads→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→On

Lines命令，弹出实体选择对话框，选中矩形左边线，单击OK。

（4）接着出现如下所示对话框，设置[LoadPRESvalue]为“-1”，单击[OK]

至此，视图窗口出现模型的约束信息如下。

（5）．

5求解

（1）选择MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS命令，弹出如下所示窗口，其中[/STATUS

Command]窗口里面包括了所要计算模型的求解信息和载荷步信息。

（2）单击上图OK按钮，程序进行计算。

（3）计算完毕后，出现如下所示对话框。

6

6.1

结果分析．

显示变形图

（1）选择MainMenu→GeneralPostProc→ReadResults→FirstSet命令,读入最初结果文件

（2）选择MainMenu→GeneralPostProc→PlotResults→DeformedShape命令,弹出[PlotDeformedShape]对话框，如下所示。

（3）选择[Def+undefedge]选项，并单击OK，出现如下最终变形图。

6.2显示VonMises等效应力

（1）选择MainMenu→GeneralPostProc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu命令,弹出如下对话

框。

．

（2）选择Favorites→NodalSolution→VonMisesstress命令，并展开[AdditionalOptions]

设置[InterpolationNodes]为[Allapplicable]，单击OK，出现如下所示等效应力图。

折叠菜单，