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1、清华大学ANSYS培训实例共16页文档“有限元分析及应用”本科生课程与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。金代元好问示侄孙伯安诗云：“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。可见，“教师”一说是比较晚的事了。如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。 有限元分析软件要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一

2、级水平的语言。我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还通过各种趣味活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的能力，强化了记忆，又发展了思维，为说打下了基础。 ANSYS6.

3、1ed唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。“教授”和“助教”均原为学官称谓。前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今

4、日教师应具有的基本概念都具有了。 上 机 指 南清华大学机械工程系2019年9月说 明 本有限元分析软件ANSYS6.1ed:上机指南由清华大学机械工程系石伟老师组织编写，由助教博士生孔劲执笔, 于2019年9月完成，基本操作指南中的所有算例都在相应的软件系统中进行了实际调试和通过。 本上机指南的版权归清华大学机械工程系所有，未经同意，任何单位和个人不得翻印。联系人：石 伟 北京市清华大学机械工程系（邮编100084） Tel: (010) 62788117 Fax: (010) 62770190Project1 简支梁的变形分析.1Project2 坝体的有限元建模与受力分析.3Projec

5、t3 受内压作用的球体的应力与变形分析.5Project4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解.7Project5 超静定桁架的有限元求解.9Project6 超静定梁的有限元求解.11Project7 平板的有限元建模与变形分析 13Project1 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=0.15 R=0.1 w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2, t1=0.0114，t2=

6、0.0114，t3=0.0071.1 进入ANSYS程序 AnsysED 6.1 Interactive change the working directory into yours input Initial jobname: beamRun1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences select Structural OK1.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Beam 2 node 188 OK (back to Element Type

7、s window) Close (the Element Type window)1.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic input EX:2.1e11, PRXY:0.3 OK1.5定义截面ANSYS Main Menu: Preprocessor Sections Beam Common Sectns 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

8、.1 Apply 工字形截面：ID=3,w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2，t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.007 OK 1.6生成几何模型 生成特征点 ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入三个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(5,1) OK 生成梁ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Lines lines Straight lines 连接两个特征点，1(0,0),2(10,0) O

9、K1.7 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Attributes Picked lines OK 选择: SECT:1（根据所计算的梁的截面选择编号）；Pick Orientation Keypoint(s):YES拾取：3#特征点(5,1) OKMesh Tool Size Controls) lines: Set Pick All(in Picking Menu) input NDIV:5 OK (back to Mesh Tool window) Mesh Pick All (in Picking Menu) Close (t

10、he Mesh Tool window)1.8 模型施加约束 最左端节点加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes pick the node at (0,0) OK select UX, UY,UZ,ROTX OK 最右端节点加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes pick the node at (10,0) OK select UY,UZ,ROTX O

11、K 施加y方向的载荷ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Beams Pick All VALI:100000 OK1.9 分析计算 ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OK(to close the solve Current Load Step window) OK1.10 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed Shape select Def + Undefo

12、rmed OK (back to Plot Results window) Contour Plot Nodal Solu select: DOF solution, UY, Def + Undeformed , Rotation, ROTZ ,Def + UndeformedOK1.11 退出系统 ANSYS Utility Menu: File Exit Save EverythingOKProject2 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21 坝体的计算分析模型2.1 进入ANSYS程序 AnsysED 6.1 Interactive

13、change the working directory into yours input Initial jobname: damRun2.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences select Structural OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Solid Quad 4node 42 OK (back to Element Types window) Options select K3: Plane Strain OKClose

14、(the Element Type window)2.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic input EX:2.1e11, PRXY:0.3 OK2.5生成几何模型 生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 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

15、面ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary Through KPS 依次连接四个特征点，1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) OK2.6 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool(Size Controls) lines: Set 依次拾取两条横边:OKinput NDIV: 15 Apply依次拾取两条纵边:OK input NDIV: 20 OK (back to the mesh tool window)Mesh: A

16、reas, Shape: Quad, Mapped Mesh Pick All (in Picking Menu) Close( the Mesh Tool window)2.7 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ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On lines pick the lines OK select Lab2: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

17、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) FileSave(文件扩展名：func) 返回：Parameters Functions Read from file：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 ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Lines 拾取斜边；OK 在下拉列表框中，选择：Existing table OK 选择需要的载荷参数名OK2.8 分析计算 ANSYS Main

18、Menu: Solution Solve Current LS OK(to close the solve Current Load Step window) OK2.9 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed Shape select Def + Undeformed OK (back to Plot Results window)Contour Plot Nodal Solu select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ, D

19、ef + UndeformedOK2.10 退出系统 ANSYS Utility Menu: File Exit Save EverythingOKProject3 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 AnsysED 6.1 Interactive change the working directory into yours input Initial jobname: sphereRun3.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preference

20、s select Structural OK3.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Solid Quad 4node 42 OK (back to Element Types window) Options select K3: Axisymmetric OKClose (the Element Type window)3.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural

21、Linear Elastic Isotropic input EX:2.1e11, PRXY:0.3 OK3.5生成几何模型 生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) OK 生成球体截面ANSYS 命令菜单栏: Work PlaneChange Active CS toGlobal Spherical ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Cre

22、ate Lines In Active Coord 依次连接1,2,3,4点OK Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 依次拾取四条边OK ANSYS 命令菜单栏: Work PlaneChange Active CS toGlobal Cartesian3.6 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool(Size Controls) lines: Set 拾取两条直边:OKinput NDIV: 10 Apply拾取两条曲边:OK input NDIV: 20

23、OK (back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped Mesh Pick All (in Picking Menu) Close( the Mesh Tool window)3.7 模型施加约束 给水平直边施加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Lines 拾取水平边：Lab2: UY OK， 给竖直边施加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Stru

24、ctural Displacement Symmetry B.C. On Lines 拾取竖直边 OK 给内弧施加径向的分布载荷ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Lines 拾取小圆弧；OK input VALUE:100e6 OK 3.8 分析计算 ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OK(to close the solve Current Load Step window) OK3.9 结果显示 ANSYS Main Menu: Gene

25、ral Postproc Plot Results Deformed Shape select Def + Undeformed OK (back to Plot Results window) Contour Plot Nodal Solu select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ,Def + UndeformedOK3.10 退出系统 ANSYS Utility Menu: File Exit Save EverythingOKProject4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解计算分析模型

26、如图4-1 所示, 习题文件名: cylinder。图4-1受热载荷作用的厚壁圆筒的计算分析模型（截面图）4.1 进入ANSYS程序 AnsysED 6.1 Interactive change the working directory into yours input Initial jobname: cylinder Run4.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences select Thermal OK4.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select

27、Thermal Solid Quad 4node 55 OK (back to Element Types window) Options select K3: Axisymmetric OKClose (the Element Type window)4.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Thermal Conductivity Isotropic input KXX:7.5 OK4.5生成几何模型 生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Cr

28、eate Keypoints In Active CS 依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0.5,1),4(0.3,1) OK 生成圆柱体截面ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary Through KPS 依次连接四个特征点，1(0.3,0),2(0.5,0),3(0.5,1),4(0.3,1) OK4.6 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool(Size Controls) lines: Set 拾取两条

29、水平边:OKinput NDIV: 5 Apply拾取两条竖直边:OK input NDIV: 15 OK (back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped Mesh Pick All (in Picking Menu) Close( the Mesh Tool window)4.7 模型施加约束 分别给两条直边施加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Thermal Temperature On Lines 拾取左边, Value: 500 Apply(back

30、 to the window of apply temp on lines) 拾取右边，Value：100 OK4.8 分析计算 ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OK(to close the solve Current Load Step window) OK4.9 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed Shape select Def + Undeformed OK (back to Plot Results window)Contour Plot Nodal Solu select: DOF solution, Temperature TEMP OK4.10 退出系统 ANSYS Utility Menu: File Exit Save EverythingOKProject5 超静定桁架的有限元建模与分析计算