本科生ANSYS上机指南

ANSYS自学材料。老师给的,再次对老师给予崇高的敬意。特此声明：改文档严禁用于任何商业用途,若引起任何商业纠纷,传播者后果自负。

“有限元方法”本科生课程

有限元分析软件

上ANSYS 机 指 南

2011年10月

山东科技大学

ANSYS自学材料。老师给的,再次对老师给予崇高的敬意。特此声明：改文档严禁用于任何商业用途,若引起任何商业纠纷,传播者后果自负。

目 录

Project1 简支梁的变形分析……………………………………………………… .1 Project2 简支梁的变形分析……………………………………………………… .2 Project3 Project4 Project5 Project6 Project7

薄板的平面应力问题分析……………………………………………….7 坝体的平面应变问题分析……………………………………………… 13 受内压作用的球体的应力与变形分析………………………………….17 超静定桁架的有限元求解……………………………………………….22 轴类零件的建模与分析………………………………………………….26

I

ANSYS自学材料。老师给的,再次对老师给予崇高的敬意。特此声明：改文档严禁用于任何商业用途,若引起任何商业纠纷,传播者后果自负。

Project 1 熟悉基本功能、实体建模练习

1.1 ANSYS基本功能熟悉

结合课件，熟悉ANSYS图形用户界面包括对话框和组件、通用菜单、输入窗口、主菜单、输出窗口、工具条、图形窗口和个性化界面，帮助文件；熟悉ANSYS结构分析模块的功能。 1.2 实体建模练习

1) 进入ANSYS 的Preprocessor中的Modeling，按照点－线－面的顺序建立一个任意平面图形；在Area中建立圆面、矩形面；在Volume中建立圆柱、正方体等实体，并利用Operate中的布尔运算得到新图形。

2) 在ANSYS下建立下列图形的实体模型。

(a)

(b)

(c)

图1-1 实体建模练习

说明：图1-1(a)中上边缺口深度为5mm，宽度为10mm。图1-1(c)中方板用四根短柱在四角支撑，材料为钢，板中央有一通孔，半径为10mm，柱子横截面为正方形，边长为30mm。

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Project 2 梁的有限元建模与变形分析

计算分析模型如图2-1 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。

梁承受均布载荷：1.0e5 Pa

图2-1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=0.01，t2=0.01，t3=0.01 2.1 定义工作路径和工作文件名

（1） 选择Utility Menu→File→Change Directory命令，弹出Change Working Directory对话框，选择工作路径D:\ file。（若路径不存在，需建立）。

（2） 选择Utility Menu→File→Change Jobname命令，出现Change Jobname对话框，在[/FILNAM] enter new jobename输入栏中输入工作文件名beam，并将New log and error files设置为Yes，单击OK按钮并关闭该对话框。 2.2选择单元类型

（1）MainMenu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Beam 2 node 188→OK

2.3定义材料参数

MainMenu→Preprocessor→Material Props→Material Models→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK

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2.4定义截面

MainMenu→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→OK。

2.5生成几何模型

（1）生成关键点

MainMenu→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

（2）生成梁

MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straight lines→连接两个特征点1(0,0) 和2(10,0)→OK 2.6 网格划分

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（1）选择梁的截面

MainMenu→Preprocessor→Meshing→Mesh Attributes→Picked lines→OK→选择: SECT:1（根据不同的梁的截面选择编号）；Pick Orientation Keypoint(s):YES→拾取：3号关键点(5,1)→OK。

（2）确定划分线单元的个数

MainMenu→Mesh Tool →Size Controls) lines: Set →Pick All(in Picking Menu)→在NDIV对话框中输入5→

OK

（2）划分单元

MainMenu→Mesh→Pick All (in Picking Menu)→Close。 2.7 模型施加约束 （1）最左端节点加约束

MainMenu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes→pick the node at (0,0)→OK→select UX, UY,UZ,ROTX→OK

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（2）最右端节点加约束

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