数值仿真ansys学习案例

数值仿真ansys学习案例 结课 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 : 数值仿真 姓名: 汤伟忠 学号: 2012104008 学院:水利建筑工程学院 专业:水工结构工程 1 结构静力分析(平面问题) 一、 问题描述 如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状 。 况，本题简化为二维平面问题进行静力分析。弹性模量为210GPa，泊松比为0.25 图1-0 二、 有限元分析步骤 (1)启动ANSYS，进入ANSYS界面。 (2)定义工作文件名 进入ANSYS/Multiphysics的程序界面后，单击Utility Menu菜单下File中Change Jobname的按钮，会弹出Change Jobname对话框，输入tangweizhong作为工作文件名，单击0K。 (3)定义分析标题 选择菜单 Utility Menu — File — Change Title，在弹出的对话框中，输入Plane Model作为分析标题,单击OK。 (4)重新显示 选择菜单Utility Menu —Plot — Replot，单击该按钮后，所命名的分析标题相工作文件名会出现在ANSYS中。 (5)选择分析类型 在弹出的对话框中，选择分析类型(由于此例属于结构分析，选择菜单Main Menu:Preferences，故选择Structural这一项，单击OK。 (6)定义单元类型 2 选择菜单 Main Menu - Preprocessor - Element Type - Add/Edit/Delete。单击弹出对话框中的Add按钮，弹出单元库对话框，在材料的单元库中选P1ane82单元。即在左侧的窗口中选取Solid单元，在右侧选择8节点的82单元。然后单击0K。如图1-1所示 图1-1 (7)设置单元属性 定义完单元类型后，Element Type对话框中的0ption按钮被激活，单击后弹出一个对话框，在Element behavior中选择Plane strs w,thk，在Extra Element output中，选择Nodal stress。单击OK，最后单击close，关闭单元类型对话框。如图1-2所示 图1-2 (8)定义实常数 选择菜单 Main Menu - Preprocessor - Real Constants - Add/Edit/Delete。 执行该命令后，在弹出Real Constants对话框中单击Add按钮，确认单元无误后，单击OK，弹出Real Constants Set Number 1，for Plane 82对话框，在thickness路后面输入板的厚度0.01单击OK，单击close。如图1-3所示 3 图1-3 (9)定义力学参数 Main Menu — Preprocessor — Material Props — Material 选择菜单 Model，在弹出的对话框中右边一栏依次双击structures，Linear，Elastic，Isotropic弹出定义材料属性对话框，在Ex后输入弹性模量210e9，在PRXY后面输入泊松比0.25。单击OK，然后关闭定义材料属性对话框。如图1-4所示 图1-4 (10)存盘 选择菜单 ANSYS Toolbar - SAVE_DB (11)定义关键点 选择菜单 Main Menu - Preprocessor - Modeling - Create - Keypoint - In active CS。在创建点的对话框中，输入关键点编号1。在创建点的对话框中，输入x，y，z坐标0，0,0。选择Apply，如下图1-5所示 图1-5 4 分别输入关键点2(0，-150, 0)，关键点3(160，-50, 0)，关键点4(300，-50, 0)，关键点5(300，0, 0)，关键点6(150，0, 0)。 (12)建立直线 选择菜单 Main Menu — Preprocessor — Modeling — Create — Lines —Lines — Straight Lines 在关键点1和2，2和3，3和4，4和5，5和6，6和1之间建立直线。生成结果如图1-6所示 图1-6 (13)建立平面 选择菜单 Main Menu — Preprocessor — Modeling — Create — Areas — Arbitraty — By Lines 执行该命令后，弹出一拾取对话框，分别拾取生成的六条直线。单击OK。生成一个平面如下图1-7所示。 (14)显示工作平面 选择菜单 Utility — WorkPlane — Display Working Plane，工作平面坐标显示在绘图区域中。 (15)移动工作平面 选择菜单 Utility - WorkPlane - Offset WP by Increments，执行该命令后，弹出Offset WP对话框(在x，y, z Offsets中输入50,-50,0，单击OK。工作平面坐标移动到(50,-50,0)位置。 (16)创建圆 5 选择菜单 Main Menu — Preprocessor — Modeling — Create — Areas—Circle — Solid Circle，在弹出的对话框中输入WP X,0，WP Y,0，Radius,30，单击OK。生成如下图1-8所示。 图1-7 图1-8 6 (17)布尔操作 选择菜单 Main Menu — Preprocessor — Modeling — Operate — Booleans — Subtract — Areas,执行该命令后，在图形区城用目标选中平板基体，单击OK，然后选择绘制的实体圆，单击OK(得到的图形如下图1-9所示。执行相同操作，得到如下图所示。 图1-9 7 (18)存盘 选择菜单 ANSYS Toolbar — SAVE_DB (19)划分网格 选择菜单 Main Menu — Preprocessor — Meshing — Meshing Tool 执行该命令后，在弹出的对话框中单击Globe后面的Set，弹出Globe Element Size对话框，将Element edge length设置为10，单击OK回到Mesh Tool对话框中，然后单击Mesh，弹出一个拾取对话框，单击Pick All。如下图: (20)存盘 选择菜单 ANSYS Toolbar — SAVE_DB (21)施加载荷 选择菜单 Main Menu — Solution — Define loads — Apply — Structural — Displacement — On Lines,执行该命令后,弹出一个选取对话框。在绘图区域选取最左端的直线，单击OK，在弹出的对话框中选择All DOF， 8 -10所示。限制所有的自由度。设置VALUE的值为0，单击OK。如图1 图1-10 选择菜单 Main Menu — Solution — Define loads — Apply — Structural — Pressure — On Lines,执行该命令后台弹出一个选取对话框，在图形上选取最右端的直线，单击OK，会弹出一个对话恰如图1-11所示，在Load PRES Value 9 后面输入10000，单击0K。生成结果如图1-12所示。 图1-11 图1-12 10 (22)求解运算 选择菜单 Main Menu — Solution — Solve — Current LS,在弹出的对话框中单击OK，ANSYS程序开始进行计算。当计算完成后，程序台弹出一条信息框，提示求解已经完成。单击close，关闭该窗口。 (23)显示桁架变形图 选择菜单 Main Menu — General Postproc — Plot Results — Deformed Shape,在弹出的窗口中选择Def + undeformed 。单击OK。加载变形后的效果图和未加裁前的效果图显示在绘图区域，如图1-13所示。 图1-13 (24)显示应力云图 选择菜单 Main Menu — General Postproc — Plot Results — Contour Plot — Nodal Solu，执行该命令后(弹出 Contour Nodal Solution Data 对话框，如图1-14所示，在Stress中选择 von mises stress ，单击OK。生成结果如图1-15所示。查看各个方向的应变，各个方向的应力，以及三个主应力。 (25)存盘，退出ANSYS。 11 图1-14 12 图1-15 X方向的应力云图 13 Y方向的应力云图 14 X方向的位移分量 Y方向的位移分量 15 X方向的弹性应变 Y方向的弹性应变 16 X方向的塑性应变 17 Y方向的塑性应变 二、 学习心得 NSYS是在20世纪70年代由ANSYS公司开发的工程分析软件。开发初期是为了应用于电力工业，现在已经广泛应用于航空、航天、电子、汽车、土木工程等各种领域，能够满足各行业有限元分析的需要。初期版本的ANSYS软件功能单一，使用不便，但随着几十年的发展到现在，ANSYS的最新版本已经达到6.1(估计截稿时，最新版本有可能达到7.0)，功能更加强大和完善，操作和使用也更加的方便。ANSYS软件主要包括三个模块:前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来，也可将计算结果以图 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料 刚开始学习ANSYS时，处理具体的问题，会遇到大量的ERROR提示。难免回郁闷，使人产生挫折感，而且容易产生心理疲劳。这时候，需要很大的耐心。有时候一个ERROR要折磨好几天，使问题没有任何进展，遇到这种情况要能调整自己的心态，坦然面对，要有耐心，针对问题积极思考。其实很多ERROR经过自己的思考都可以得到解决，实在解决不了再去问别人。在学习的时候，一定要注意经验的积累，把别人的经验为自己所用，使自己少走弯路，提高效率，方便自己问题的解决。，对同一类型的问题，别人的参数已经调试好了，完全没有必要自己去调试，直接拿来用即可。 平时在看ANSYS书时，对其中如何处理各种复杂问题，自己觉得不难理解。但是，一旦要自己处理一个复杂的非线性问题时，就有点束手无策，不知道所分析的问题与书上的讲的是怎么相关的。学ANSYS真正难得是将一个实际问题转化成一个ANSYS能够解决且容易解决的问题。这才是学习ANSYS需要解决的一个核心问题，ANSYS一个最大的优点是可以使用参数化的命令流，一方面，可以大大提高解决问题的效率;另一方面，只有熟悉命令流之后，才会更方便的与人交流问题。 谢谢老师的指导，在以后的学习中希望能更好的运用ANSYS软件。 18