ANSYS有限元分析实例.docx

1、ANSYS有限元分析实例 有限元分析的带孔矩形板受平面内张力，如下图所示。左边固定，右边受载荷20mm一个厚度为 p=20N/mm作用，求其变形情况20P100200 一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤： 定义参数 创建几何模型 划分网格 加载数据 求解 结果分析 1 定义参数 1.1 指定工程名和分析标题 (1) 启动ANSYS软件，选择 Jobname命令，弹出如图所示的Change Jobname对话框。 (2) 在Enter new jobname文本框中输入“plane”，同时把New log and error files中的复选框选为Yes，单击确定 (3) 选择 T

2、itle菜单命令，弹出如图所示的Change Title对话框。 (4) 在Enter new title文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。 1.2 定义单位 ”/UNIT,SI软件操作主界面的输入窗口中输入“ANSYS在1.3 定义单元类型 (1) 选择Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete命令，弹出如图所示Element Types对话框。 (2) 单击Element Types对话框中的Add按钮，在弹出的如下所示Library of Element Types对话框。 (3) 选择左边文本

3、框中的Solid选项，右边文本框中的8node 82选项，单击确定，。 (4) 返回Element Types对话框，如下所示 (5) 单击Options按钮，弹出如下所示PLANE82 element type options对话框。 选项，单击确定。Plane strs w/thk下拉列表中选择Element behavior在 (6)(7) 再次回到Element Types对话框，单击close按钮结束，单元定义完毕。 1.4 定义单元常数 (1) 在ANSYS程序主界面中选择Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete命令，弹出

4、如下所示Real Constants对话框。 (2) 单击Add按钮，进行下一个Choose Element Type对话框，选择Plane82单元，单击确定，弹出如下右图对话框。 OK 20mm，单击文本框中输入“20”，定义厚度为(3) 在THK 。Real Constants回到对话框，单击Close(4) 1.5 定义材料参数 (1) 在ANSYS程序主界面，选择Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models命令，弹出如下所示Define Material Model Behavior对话框。 (2) 选择对话框右侧Structur

5、alLinearElasticIsotropic命令，并单击Isotropic选项， 对话框。Linear Isotropic Properties for Material Number 1接着弹出如下所示 (3) 在EX文本框中输入弹性模量“200000”，在PRXY文本框中输入泊松比“0.3”，单击OK。 (4) 回到Define Material Model Behavior对话框，直接关闭对话框，至此材料参数设置完毕。 2 创建几何模型 (1) 在ANSYS程序主界面，选择Main MenuPreprocessorModelingCreatAreasRectangleBy 2Corn

6、ers命令，弹出如下所示对话框。 (2) 按上图的填写相应数据，单击OK按钮，得到一个矩形。 (3) 选择Main MenuPreprocessorModelingCreatAreasCircleSolid Circle命令，弹出如下所示对话框. (4) 按上图填写数据，单击OK，得到如下所示图形。 (5) 选择Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansSubtractArears . 命令，弹出如下左图所示对话框Circle (6) 用鼠标在矩形上单击，弹出如上右图所示对话框，单击OK按钮，选中矩形。 (7) 再次出现上左图对话框，再用鼠标在图形

7、上单击，同样弹出上右图对话框，此时单击Next按钮，选中圆形，并单击OK按钮。 (8) 接着单击上左OK按钮，进行布尔操作，得到如下所示几何模型 3 划分网格 (1) 选择Main MenuPreprocessorMeshingSize CntrlsManualSizeLayersOK 条边线，单击4命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择矩形Picked Lines(2) 接着弹出如下所示对话框，在Element edge length文本框中输入“25”，其他设置空，单击OK按钮 (3) 再次选择Main MenuPreprocessorMeshingSize CntrlsManualSize

8、LayersPicked Lines命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择圆形4条边线，单击OK (4) 在Element Sizes on Picked Lines 对话框中，将No.of element divisions文本框设为“2”，其他留空，单击OK按钮 (5) 选择Main MenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree命令，弹出实体选择对话框，单击Pick All按钮，得到如下所示网格。 4 加载数据 StructuralApplyLoadsDefine LoadsPreprocessorMenuMain 择选 (1)DisplacementOn Lin

9、es命令，弹出实体选择对话框，选中矩形左边线，单击OK。 (2) 出现如下所示对话框，选择约束ALL DOF选项，并设置Displacement value为0，单击OK。 (3) 选择Main MenuPreprocessorLoadsDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Lines命令，弹出实体选择对话框，选中矩形左边线，单击OK。 (4) 接着出现如下所示对话框，设置Load PRES value为“-1”，单击OK 至此，视图窗口出现模型的约束信息如下。 (5) 5 求解 (1) 选择Main MenuSolutionSolveCurrent LS

10、命令，弹出如下所示窗口，其中/STATUS Command窗口里面包括了所要计算模型的求解信息和载荷步信息。 (2) 单击上图OK按钮，程序进行计算。 (3) 计算完毕后，出现如下所示对话框。 6 结果分析6.1 显示变形图 (1) 选择Main MenuGeneral PostProcRead ResultsFirst Set命令,读入最初结果文件 (2) 选择Main MenuGeneral PostProcPlot ResultsDeformed Shape命令,弹出Plot Deformed Shape对话框，如下所示。 (3) 选择Def + undef edge选项，并单击OK，出现如下最终变形图。 6.2 显示Von Mises等效应力 (1) 选择Main MenuGeneral PostProcPlot ResultsContour PlotNodal Solu命令, 弹出如下对话框。 (2) 选择FavoritesNodal SolutionVon Mises stress命令，并展开Additional Options折叠菜单，设置Interpolation Nodes为All applicable，单击OK，出现如下所示等效应力图。