ANASYS 各种分析实例.docx

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ANASYS各种分析实例

一建模

（一）

1建立工作文件名

选取UtilityMenu﹥File﹥ChangeJobname，在弹出的对话框中的Enternewjobname输入文件名jianmo，单击OK选项

2创建圆柱

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>volume>cylinder>hollowcylinder命令，出现创建圆柱对话框，输入数值如下，

点击Apply按钮，再创建另一个圆柱，在出现创建圆柱对话框，输入数值如下，

单击OK按钮，关闭该对话框。

显示线。

从实用菜单中选择选取UtilityMenu﹥plot﹥lines。

建立两圆柱相切的关键点。

3创建局部坐标系

从实用菜单中选择选取UtilityMenu﹥workplan﹥localcoordinatesystem﹥createlocalCS﹥ATSpecifiedloc+。

在打开的坐标系对话框中，在文本框中输入0,0,0然后单击OK，得到CeatelocalCSatSpecifiedlocation.点击OK，如图所示。

4创建圆柱相切的关键点

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>keypoints>inactiveCS命令，出现关键点，输入数值如下，

点击Apply按钮，再创建另一个。

5创建局部坐标系

从实用菜单中选择选取UtilityMenu﹥workplan﹥localcoordinatesystem﹥createlocalCS﹥ATSpecifiedloc+。

在打开的坐标系对话框中，在文本框中输入50,0,0然后单击OK，得到CeatelocalCSatSpecifiedlocation.点击OK，如图所示。

6创建另一圆柱相切的关键点

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>keypoints>inactiveCS命令，出现关键点，输入数值如下，

单击OK按钮，关闭该对话框，总体如图所示

偏移工作平面从实用菜单中选择选取UtilityMenu﹥workplan﹥OffestWPto﹥originofactiveCS.更改坐标系为迪卡儿坐标系。

从实用菜单中选择选取UtilityMenu﹥ChangeactiveCSto﹥GlobalCartesion.

7创建关键点

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>keypoints>inactiveCS命令，出现关键点，输入数值如下，

单击OK按钮，关闭该对话框，总体如图所示

8创建相切圆弧

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>lines>arcs>Through3KPS命令，创建圆弧如下

9将激活的坐标系为局部柱面坐标系

从实用菜单中选择选取UtilityMenu﹥ChangeactiveCSto﹥SpecifiedCoordSys,在Coordinatesystemnumber文本框中输入坐标系编号11，点击OK

10在局域坐标系中创建圆弧线

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>lines>lines>InActiveCoord命令，创建圆弧,拾取关键点110和120.然后单击OK

以同样的方法激活编号为12的局部柱面坐标系，创建另一条圆弧线。

如图所示

11由前面定义的线创建一个新的面。

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>areas>arbitrary>Bylines+命令,拾取如上创建的四条线，然后单击OK

12对生成的面进行偏移

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>operate>extrude>areas>ByXYZoffset,点击如上生成的面，在文本框中输入值

对生成的立体图进行求加，最后图如下

二建模

（二）

创建基座

生成长方体

MainMenu：

Preprocessor>Create>Block>ByDimensions输入x1=0,x2=2,

y1=0,y2=2,z1=0,z2=1.

平移工作面

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>XYZlocxationg+在对话框中输入1.5,1.5,1点击OK。

创建圆柱体

MainMenu：

Preprocessor>Create>Cylinder>SolidCylinderRadius输入0.3,Depth输入－1,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,DX输入-1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。

平移工作面

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>XYZlocxationg+在对话框中输入0,0,1点击OK

创建长方体

MainMenu：

Preprocessor>Create>Block>ByDimensions输入x1=0,

x2=0.5,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3.

平移工作面

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>XYZlocxationg+在对话框中输入0.5,0,4点击OK。

旋转工作面

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyIncrements，设置旋转角度为90，

后，点击

改变XYZ的方向。

创建部分圆柱

点击MainMenu:

Preprocessor>Modeling>Create>Volumes-Cylinder>PartialCylinder

WPX=0WPY=0Rad-1=0Theta-1=0Rad-2=1Theta-2=90

Depth=0.5创建如下

在此基础上创建圆柱体

MainMenu:

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

参数如下WPX=0WPY=0Radius=0.75Depth=0.2拾取Apply

WPX=0WPY=0Radius=0.5Depth=0.5点击OK

从轴瓦支架“减”去圆柱体形成轴孔

MainMenu:

Preprocessor>Modeling>Operate>Subtract>Volumes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，拾取大，小圆柱作为“减”去的对象。

单击OK结果如图所示

合并重合关键点MainMenu>Preprocessor>NumberingCtrls>MergeItems

将Label设置为“Keypoints”,单击OK

创建肋板创建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+

拾取关键点点击OK在如图的对话框中输入0.5点击OK

以同样的方法在底座的上部支架创建关键点。

连接上述创建的关键点和其支架和底座处的关键点生成肋板的拉伸面

通过MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>Byline+生成的平面如图所示

拉伸平面创建肋板MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Operate>Extrude>Areas>AlongNormal+，拾取三角面,单击[OK]，输入DIST=0.2.单击OK

点击工具栏上的SAVE_DB

沿坐标平面镜射生成整个模型.

MainMenu:

Preprocessor>Modeling-Reflect>Volumes+

拾取PickAll拾取“X-Zplane，单击OK生成如图所示

粘接所有体

MainMenu:

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

拾取PickAll如图所示

三二维零件静力分析

1问题描述

图所示的是一个有中心圆孔直径是0.4的薄板，2x1.2m薄板的厚度是0.01m，在其两端承受分布载荷为0.5MPa，求薄板内部的应力场分布。

薄板的弹性模量为69GPa，泊松比是0.3

该问题是平面应力问题，根据薄板结构的对称性，选择整体结构的1/4建立几何模型，进行求解分析。

2分析步骤

建立工作文件名

选取AnsysUtilityMenu﹥File﹥ChangeJobname，在弹出的对话框中的Enternewjobname输入文件名-baobangongjian，单击OK选项

定义单元类型

选取菜单MainMenu﹥Preprocessor﹥ElementType﹥Add/Edit/Delete,在弹出的对话框中选择Add弹出如下对话框，并选择如下：

单击OK按钮关闭该对话框。

定义材料性能参数

选择Mainmenu|preprocessor|Materialprops|MaterialModels命令，出现DefineMaterialModelBehavior对话框。

在MaterialModelsAvailable一栏中依次双击Structural、Linear、Elastic、isotropic选项。

在EX输入栏中输入（弹性模量）6.9e10，在PRXY中输入（泊松比）0.3单击OK关闭对话框。

3建几何模型，划分网格

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>areas>rectangle>bydimension命令，出现对话框，参照图所示对其进行输入，单击OK按钮关闭对话框。

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>creat>areas>circle>bydimension命令，出现对话框，参照下图所示对其进行输入，单击OK按钮关闭对话框。

选择菜单Mainmenu>preprocessor>modeling>operate>booleans>substract>areas命令，出现substractareas对话框，在文本框中输入1单击OK按钮，在文本框中输入2，单击OK按钮关闭对话框。

选择菜单Mainmenu>preprocessor>numberingctrl>comprocessnumbers命令，出现comprocessnumbers对话框，在Lableitemtobecomproess下拉边框中选择ALL,单击OK按钮关闭对话框.

选择菜Mainmenu>preprocessor>menshing>sizectrl>manualsize>globle>size命令，出现globleelementsize对话框，在sizeelementedgelength的文本框中输入0.02,单击OK按钮关闭对话框.

选择菜Mainmenu>preprocessor>menshing>mesh>mapped>byconers命令，出现mapmeshareaby选择菜单，在文本框中输入1,单击OK按钮，出现mapmeshareaby选择菜单在文本框中输入1，4,5,3单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utility:

plot>element命令，ANSYS显示窗口将显示网络划分后的结果，如下图所示。

选择菜单utilitymenu>file>saveas命令，在文本框中输入另保存的文件名，完成保存操作，单击OK按钮关闭对话框.

4加载求解

选择菜Mainmenu>solution>analysistype>newanalysis，命令，出现对话框，选在分析类型为ststic,单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>entities命令，出现对话框，在第1个下拉列表框中选择line,在第2个下拉列表框中选择bymun/pick,在第3个栏中选择fromfull,单击OK按钮,出现selectline选择菜单，在文本框中输入4，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>entities命令，出现对话框，在第1个下拉列表框中选择node,在第2个下拉列表框中选择attachedto,在第3个栏中选择line,all.单击OK按钮关闭对话框.

选择菜单Mainmenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnode,命令出现选择菜单，单击pickall按钮，出现对话框，在lab2dofstobeconstraned列表中框中选择UY在VALUEDisplacement文本框中输入0，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>entities命令，出现对话框，在第1个下拉列表框中选择line,在第2个下拉列表框中选择bymun/pick,在第3个栏中选择fromfull,单击OK按钮,出现selectline选择菜单，在文本框中输入5，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>entities命令，出现对话框，在第1个下拉列表框中选择node,在第2个下拉列表框中选择attachedto,在第3个栏中选择line,all.单击OK按钮关闭对话框.

选择菜单Mainmenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnode,命令出现选择菜单，单击pickall按钮，出现对话框，在lab2dofstobeconstraned列表中框中选择UX,VALUEDisplacement文本框中输入0，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>entities命令，出现对话框，在第1个下拉列表框中选择line,在第2个下拉列表框中选择bymun/pick,在第3个栏中选择fromfull,单击OK按钮,出现selectline选择菜单，在文本框中输入1，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>entities命令，出现对话框，在第1个下拉列表框中选择node,在第2个下拉列表框中选择attachedto,在第3个栏中选择line,all.单击OK按钮关闭对话框.

选择菜单Mainmenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnode,命令出现选择菜单，单击pickall按钮，出现对话框，VALUEDisplacement文本框中输入-5E5，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜utilitymenu>select>everthing命令，

选择菜单utilitymenu>file>saveas命令，在文本框中输入另保存的文件名，完成保存操作，单击OK按钮关闭对话框.

选择菜单Mainmenu>Solution>solve>currentLS出现SolveCurrentLoadSTEP对话框，单击OK开始求解，求解时出现NOTE对话框，单击CLOSE按钮将其关闭。

选择菜单utilitymenu>file>saveas命令，在文本框中输入另保存的文件名，完成保存操作，单击OK按钮关闭对话框.

5查看求解结果

选择菜单Mainmenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>Nodalsolu命令。

出现ContourNodalSolutionDate对话框在Itemtobecontoured列表中选择Nodalsolution>DOFSolution>DisplacementVectorSum，单击OK，ANSYS显示所示的合位移等值线图。

如下图

选择菜单Mainmenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>Nodalsolu命令。

出现ContourNodalSolutionDate对话框在Itemtobecontoured列表中选择Nodalsolution>Stress>VonMisesstress，单击OK，ANSYS显示所示的合位移等值线图。

如下图

选择菜单utilitymenu>file>Exit命令，出现对话框，选择Quit-NOSave,单击OK,退出ANASYS.

四工字钢（三维）结构静力分析

如图所示为一工字钢梁，两端均为固定端，其截面尺寸为，

。

试建立该工字钢梁的三维实体模型，并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。

其他已知参数如下：

弹性模量（也称杨式模量）E=206GPa；泊松比

；

材料密度

；重力加速度

；作用力Fy作用于梁的上表面沿长度方向中线处，为分布力，其大小Fy=-5000N

单元类型、几何特性及材料特性定义

1定义单元类型。

点击主菜单中的“Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete”，弹出对话框，点击对话框中的“Add…”按钮，又弹出一对话框，选中该对话框中的“Solid”和“Brick8node45”选项，点击“OK”，关闭对话框，返回至上一级对话框，此时，对话框中出现刚才选中的单元类型：

Solid45，点击Close

2．定义材料特性。

点击主菜单中的“Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels”，弹出窗口如图所示，逐级双击右框中“Structural>Linear>Elastic>Isotropic”前图标，弹出下一级对话框，在“弹性模量”（EX）文本框中输入：

2.06e11，在“泊松比”（PRXY）文本框中输入：

0.3，点击“OK”按钮，回到上一级对话框，然后，双击右框中的“Density”选项，在弹出对话框的“DENS”一栏中输入材料密度：

7800，点击“OK”按钮关闭对话框。

最后，所示窗口右上角“关闭”该窗口。

工字钢模型的建立

1．生成关键点。

图所示的工字钢梁的横截面由12个关键点连线而成，其各点坐标分别为：

1（-0.08,0,0）、2（0.08,0,0）、3（0.08,0.02,0）、4（0.015,0.02,0）、5（0.015,0.18,0）、6（0.08,0.18,0）、7（0.08,0.2,0）、8（-0.08,0.2,0）、9（-0.08,0.18,0）、10（-0.015,0.18,0）、11（-0.015,0.02,0）、12（-0.08,0.02,0）。

点击主菜单中的“Preprocessor>Modeling>Create>

Keypoints>InActiveCS”，弹出对话框。

在“Keypointnumber”一栏中输入关键点号1，在“XYZLocation”一栏中输入关键点1的坐标（-0.08，0，0），如图所示，点击“Apply”按钮，同理将2~12点的坐标输入，此时，在显示窗口上显示所生成的12个关键点的位置。

2．生成直线。

点击主菜单“Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>StraightLine”，弹出关键点选择对话框，依次点选关键点1、2，点击“Apply”按钮，即可生成第一条直线。

同理，分别点击2、3；3、4；4、5；5、6；6、7；7、8；8、9；9、10；10、11；11、12；12、1可生成其余11条直线。

生成后的组成工字钢梁横截面的直线。

3．生成平面。

点击主菜单中的“Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>ByLines”，弹出“直线选择”对话框，依次点选1~12直线，点击“OK”按钮关闭对话框，即可生成工字钢的横截面。

4．生成三维实体。

点击主菜单中的“Preprocessor>Modeling>>Operate>

Extrude>Areas>AlongNormal”，弹出平面选择对话框，点选上一步骤生成的平面，点击“OK”按钮。

之后弹出另一对话框，在“DIST”一栏中输入：

1（工字钢梁的长度），其他保留缺省设置，点击OK按钮关闭对话框，即可生成工字钢梁的三维实体模型。

如图所示。

网格划分

1．设定单元大小。

点击主菜单中的“Preprocessor>Meshing>MeshTool”,弹出对话框，在“SizeControl”标签中的Global一栏点击Set按钮，弹出“网格尺寸设置”对话框，在SIZE一栏中输入：

0.02，其他保留缺省设置，点击OK按钮关闭对话框。

2．接着上一步，在划分网格的对话框中，选中单选框“Hex”和“Sweep”，其他保留缺省设置，然后点击“Sweep”按钮，弹出体选择对话框，点选中的工字钢梁实体，并点击OK按钮，即可完成对整个实体结构的网格划分，其结果所示。

施加载荷

点击主菜单的“Preprecessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structual

>Displacemengt>OnAreas”，弹出面选择对话框，点击该工字梁的左端面，点击“OK”按钮，弹出对话框，选择右上列表框中的“AllDOF”，并点击“OK”按钮，即可完成对左端面的位移约束，相当于梁的固定端。

同理，对工字钢的右端面进行固定端约束。

施加分布力（Fy）载荷

（1）选择施力节点。

点击应用菜单中的“Select>Entities...”，弹出对话框如图所示，在第一个列表框