ANSYS有限元上机操作实例.docx
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ANSYS有限元上机操作实例
09级研究生“有限元”课程上机大作业
姓名:
刘寅学号:
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1、下图所示为一个支座类零件的结构示意图,要求用ANSYS软件建立相应的实体模型和有限元离散模型,说明所用单元的种类、单元数和节点总数。
(单位:
mm)
解:
用ANSYS建立的几何实体模型如图1.1所示:
图1.1ANSYS建立的几何实体模型
网格划分后的离散模型如图1.2所示:
图1.2有限元离散模型
所用单元类型为Solid92,单元数为52814个,节点数目为79677个。
2、下图所示为一个直齿圆柱齿轮的结构示意图(单位mm),齿数Z=28个。
要求用ANSYS软件建立相应的实体模型和有限元离散模型,说明所用单元的种类、单元数和节点总数。
解:
建立的几何实体模型如图2.1所示:
图2.1ANSYS建立的几何实体模型
网格划分后的离散模型如图1.2所示:
图2.2有限元离散模型
所选用的单元类型为Solid92,单元数为44664个,节点数为71815。
3、图示四边固定的钢板,在中央处放置一圆柱体铝锭。
铝锭的高和直径均为5cm,上表面施加了100MPa的外压;正方形钢板边长20cm,厚2.5cm。
已知静摩擦因数
;铝的材料参数
,
,
;钢的材料参数
,
,
。
研究钢板的变形和应力情况。
解:
用ANSYS建立的几何模型及网格划分如图3.1所示:
图3.1几何模型网格划分
定义接触面,然后进行位移约束及加载,进行求解。
加载后的结果显示如图3.2所示:
图3.2加载后的结果
应变分布如图3.3所示:
图3.3应变分布图
应力分布如图3.4所示:
图3.4应力分布图
4、利用有限元软件研究下图中轮子的受力分析——应力和应变。
轮子仅承受
轴旋转角速度的作用。
已知角速度为
,材料
,
,
,图示尺寸每单位为10cm,不考虑自重影响。
解:
建立轮子的几何模型,划分网格后,对轮的内表面进行边界条件约束,加载,运算。
在旋转角速度的作用下,应变分布如图4.1所示:
图4.1应变分布图
应力分布如图4.2所示:
图4.2应力分布图
5、图示中心具有圆孔的正方形薄板,两侧受到垂直板边随时间变化的均布载荷
作用。
设板边长为
,圆孔直径
,材料
,
,厚度
。
试用有限元软件计算
截面上的点正应力
随时间变化情况。
解:
薄板只承受长度方向的载荷,简化为平面应力问题,根据薄板的对称性,选择整体结构的1/4建立模型,进行分析。
应力分布如图5.2所示:
图5.2应力分布图
当x=0,y=0.5的应力变化如图如图5.2所示:
图5.2x=0,y=0.5的应力变化
09级研究生“有限元”课程
上机大作业
姓名:
刘寅
学号:
509010029
任课教师:
陈爱军