ANSYS上机操作指南及大作业.docx

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ANSYS上机操作指南及大作业

“有限元基础”本科生课程

有限元分析软件

ANSYS

上机操作指南

桂林理工大学机械与控制工程学院

2015年11月

Project1简支梁的变形分析……………………………………………………….1

Project2坝体的有限元建模与受力分析………………………………………….3

Project3受内压作用的球体的应力与变形分析…………………………………..5

Project4受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解………………..7

Project5超静定桁架的有限元求解………………………………………………..9

Project6超静定梁的有限元求解………………………………………………….11

Project7平板的有限元建模与变形分析…………………………………………13

大作业题目…………………………………………………………………………15

Project1梁的有限元建模与变形分析

计算分析模型如图1-1所示,习题文件名:

beam。

NOTE:

要求选择不同形状的截面分别进行计算。

图1-1梁的计算分析模型

梁截面分别采用以下三种截面（单位：

m）：

矩形截面：

圆截面：

工字形截面：

B=0.1,H=0.15R=0.1w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2,

1.1进入ANSYS

程序→File→changedirectory→选择工作目录

File→changeJobname→输入分析文件名：

beam

设置计算类型

ANSYSMainMenu:

Preferences→选择Structural→OK

1.3选择单元类型

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete…→Add…→selectBeam2node188→OK（backtoElementTypeswindow）→Close（theElementTypewindow）

1.4定义材料参数

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input11→OK

1.5定义截面

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Sections→Beam→CommonSectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面：

矩形截面:

ID=1,B=0.1，H=0.15→Apply→圆截面：

ID=2,R=0.1→Apply→→OK

1.6生成几何模型

✓生成特征点

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入三个点的坐标：

input:

1（0,0）,2（10,0）,3（5,1）→OK

✓生成梁

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straightlines→连接两个特征点，1（0,0）,2（10,0）→OK

1.7网格划分

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→Pickedlines→OK→选择:

SECT:

1（根据所计算的梁的截面选择编号）；PickOrientationKeypoint（s）:

YES→拾取：

3#特征点（5,1）→OK→MeshTool→SizeControls）lines:

Set→PickAll（inPickingMenu）→inputNDIV:

5→OK（backtoMeshToolwindow）→Mesh→PickAll（inPickingMenu）→Close（theMeshToolwindow）

1.8模型施加约束

✓最左端节点加约束

ANSYSMainMenu:

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat（0,0）→OK→selectUX,UY,UZ,ROTX→OK

✓最右端节点加约束

ANSYSMainMenu:

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat（10,0）→OK→selectUY,UZ,ROTX→OK

✓施加y方向的载荷

ANSYSMainMenu:

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams→PickAll→VALI:

100000→OK

1.9分析计算

ANSYSMainMenu:

Solution→Solve→CurrentLS→OK（toclosethesolveCurrentLoadStepwindow）→OK

0结果显示

ANSYSMainMenu:

GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK（backtoPlotResultswindow）→ContourPlot→NodalSolu→select:

DOFsolution,UY,Def+Undeformed,Rotation,ROTZ,Def+Undeformed→OK

1.11退出系统

ANSYSUtilityMenu:

File→Exit→SaveEverything→OK

Project2坝体的有限元建模与应力应变分析

计算分析模型如图2-1所示,习题文件名:

dam。

图2－1坝体的计算分析模型

2.1进入ANSYS

程序→File→changedirectory→选择工作目录

File→changeJobname→输入分析文件名：

dam

设置计算类型

ANSYSMainMenu:

Preferences→selectStructural→OK

2.3选择单元类型

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK（backtoElementTypeswindow）→Options…→selectK3:

PlaneStrain→OK→Close（theElementTypewindow）

2.4定义材料参数

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input11→OK

✓生成特征点

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标：

input:

1（0,0）,2（10,0）,3（1,5）,4（0.45,5）→OK

✓生成坝体截面

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPS→依次连接四个特征点，1（0,0）,2（10,0）,3（1,5）,4（0.45,5）→OK

网格划分

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Meshing→MeshTool→（SizeControls）lines:

Set→依次拾取两条横边:

OK→inputNDIV:

15→Apply→依次拾取两条纵边:

OK→inputNDIV:

20→OK→（backtothemeshtoolwindow）Mesh:

Areas,Shape:

Quad,Mapped→Mesh→PickAll（inPickingMenu）→Close（theMeshToolwindow）

模型施加约束

✓分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束

ANSYSMainMenu:

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→Onlines→pickthelines→OK→selectLab2:

UX,UY→OK

✓给斜边施加x方向的分布载荷

ANSYS命令菜单栏:

Parameters→Functions→Define/Edit→1）在下方的下拉列表框内选择x,作为设置的变量；2）在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数：

1000*{X}；3）File>Save（文件扩展名：

func）→返回：

Parameters→Functions→Readfromfile：

将需要的.func文件打开，任给一个参数名，它表示随之将施加的载荷→OK→ANSYSMainMenu:

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取斜边；OK→在下拉列表框中，选择：

Existingtable→OK→选择需要的载荷参数名→OK

分析计算

ANSYSMainMenu:

Solution→Solve→CurrentLS→OK（toclosethesolveCurrentLoadStepwindow）→OK

2.9结果显示

ANSYSMainMenu:

GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK（backtoPlotResultswindow）→ContourPlot→NodalSolu…→select:

DOFsolution,UX,UY,Def+Undeformed,Stress,SX,SY,SZ,Def+Undeformed→OK

2.10退出系统

ANSYSUtilityMenu:

File→Exit…→SaveEverything→OK

Project3受内压作用的球体的有限元建模与分析

计算分析模型如图3-1所示,习题文件名:

sphere。

图3-1受均匀内压的球体计算分析模型（截面图）

3.1进入ANSYS

程序→File→changedirectory→选择工作目录

File→changeJobname→输入分析文件名：

sphere

设置计算类型

ANSYSMainMenu:

Preferences…→selectStructural→OK

3.3选择单元类型