有限元上机报告.docx

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有限元上机报告

Ansys上机实验报告

机电学院

Project1.熟悉基本功能、实体建模练习

实体建模练习：

（a）

模型建立步骤：

１、依次建立九个点：

1（0，0）、2（0，150）、3（275,150）、4（280,145）、5（285,150）、6（500,150）、7（500，-200）、8（400，-200）、9（400,0）；

２、依次连接以上所建立起的九个特征点，生成基本模型；

３、生成上图r=5mm的倒圆角。

（b）

模型建立步骤：

１、次建立三个点：

1（0,0），2（180,0），3（180,15）；

２、出两个以1（0,0）为圆心的圆，r1=30,r2=40；

３、除多余线；

４、用第一步中建立关键点的方法建立Keypoint4（20,20

），然后再根据画线的方法建立点3、4之间的连线。

（c）

模型建立步骤：

１、Proe中利用拉伸命令建立起如上图的实体模型，模型尺寸：

桌面为边长为600mm×600mm、桌面厚度为25mm，桌腿高度为500mm、边长30mm×30mm，桌面中央通孔半径为15mm，建立完模型后将文件保存为IGES格式；

２、ANSYS中将上述实体模型导入，经适当调整后，即完成建立过程。

Project2梁的有限元建模与变形分析

模型建立过程：

1、选择单元类型（Beam2node188）；

2、定义材料参数（泊松比为0.3，杨氏模量2.1e11Pa）；

3、定义截面：

定义工字形截面：

w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2,t1=0.01，t2=0.01，t3=0.01；

4、生成几何模型：

（1）生成关键点：

1（0,0），2（10,0），3（5,1）；

（2）生成梁：

连接两个特征点1（0,0）和2（10,0）；

5、网格划分

（1）选择梁的截面：

拾取：

3号关键点（5,1）；

（2）确定划分线单元的个数：

在NDIV对话框中输入5；

（2）划分单元。

6、模型施加约束：

（1）最左端节点加约束；

（2）最右端节点添加约束；

（3）施加y方向的载荷（施加100000N/m的均布载荷）

7、分析计算；

8、结果显示：

（1）显示变形云图：

（2）显示梁的节点总体位移云图

由上图可知，梁在受到均布载荷时，其受力大小分布为：

两端受力最小，中间受力最大，从两端向中间递增，工字截面最大位移量发生在梁的中间，位移量为3.325。

Projrct3薄板的平面应力分析问题

模型建立过程：

1、定义单元类型（selectSolidQuad4node42K3:

Planestressw/thk）；

2、定义材料属性（定义弹性模量2.1e11Pa与泊松比0.3）；

3、定义实常数（板的厚度0.002）；

4、生成几何模型：

（1）生成平板（两个角点的坐标（0,0）和（0.05,0.05））；

（2）生成圆孔（圆心坐标（0,0）半径0.015mm）；

（3）执行面相减操作。

5、网格划分

采用映射划分方法：

（将L2、L3连接，各划分为6份，L5划分为12，将L9、L10各划分为10份，间距比为0.18）；

（3）划分网格。

6、模型施加约束和施加载荷

（1）对线9施加Y方向约束；

（2）给线10施加对称边界约束；

（3）对线3施加Y向均布载荷（-1E7N）；

7、分析计算；

8、结果显示；

（1）显示平板的形状变化：

（2）显示平板的平均等效应力：

（3）扩展后显示平板的平均等效应力：

由分析可知：

薄板所受应力最小为：

0.502×107Pa。

薄板所受应力最大为：

0.334×108Pa。

模型完成。

Project4坝体的平面应变问题分析

计算分析模型如图所示,习题文件名:

dam。

坝体的分析模型

如图一水坝,材料为混凝土,弹性模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3，斜面所受均布载荷为1500Mpa。

模型定义过程：

1、定义单元模型：

（SolidQuad4node42，selectK3:

PlaneStrain）；

2、定义材料属性：

（定义材料弹性模量2.1e11，泊松比0.3）；

3、生成几何模型：

生成平板：

四个角的坐标点（0，0），（1.6,0），（1.6,7），（0.8,7）；

4、网格划分：

采用映射划分方法：

两个横边各划分20份，两个纵边各划分25份；

6、模型施加约束和施加载荷：

（1）分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束

（2）给斜边施加x方向的均布载荷——均布载荷为1500pa；

7、分析计算

8、结果显示：

（1）显示水坝的形状变化：

（2）显示水坝的形状变化：

（3）显示水坝的平均等效应力：

由分析可知：

坝体的节点最大位移量为0.938×10-8m,最小为0。

坝体的平均等效应力最小为230.219Pa。

　　　　　　　　　最大为1892Pa。

模型完成。