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ANSYS分析报告

ANSYS分析报告
ANSYS分析报告

有限元与CAE分析报告

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2016年 1 月 2 日

简支梁的静力分析

一、问题提出

长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用,材料弹性模量E=200e9,泊松比0.28,密度7850kg/㎡

二、建立模型

1.定义单元类型

依次单击Main Menu→Preprocessor→Elementtype→Add/Edit/Delete,出现对话框如图,单击“Add”,出现一个“Library of Element Type”对话框,在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“Structural Beam”,在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性

依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”,出现对话框,输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28,单击“OK”。

依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Density”弹出对话框,输入DENS为7850

3.创建几何模型

1)设定梁的截面尺寸

选择菜单Main Menu→preprocessor→Beam→Common Sections弹出Beam tool设置菜单,在Sub-Type截面形状选择工字钢,依次按下图输入W1,W2,W3,T1,T2,T3截面尺寸。

2)创建关键点

依次点击Main Menu→preprocessor→Modeing→Keypoints→In Active CS,弹出如图对话框,最上方第一个文本框为关键点编号1,坐标(0,0,0),单击Apply输入,在分别输入(1.5,0,0),(3,0,0),完成后单击OK退出。

3)通过关键点创建直线

依次点击Main Menu→preprocessor→Modeing→Create→Lines→Lines→Straight Line,弹出对话框,选择1,2号关键点,点击Apply,再单击2,3号关键点单击OK结束。

4划分网格

划分网格:依次点击Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh Tool。弹出对话框,点击size controls部分Globla后的Set对话框,在Size一栏中填写

0.05,单击OK结束,再单击Mash,弹出拾取对话框,拾取直线,单击OK结束。

三、模型求解

1,定义约束

依次点击Main Menu→Preprocessor→Define Loads→Apply→Structural→Displaceme→On Keypoints,在左侧出现对话框,选取1,3号关键点,单击OK结束,在出现的约束对话框中选择ALL DOF,单击OK

结束设置。

2.施加载荷

依次点击Main Menu→Preprocessor→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→On Keypotins,弹出对话框,选择2号关键点,单击OK后弹出如图对话框,按图中输入完成,单击OK结束输入。

3.计算求解

依次点击Main Menu→Solution→Solve→Current LS进行求解,出现Solve Current Load Stp 对话框,单击OK开始求解,当出现Note提示信息框时,表示求解结束,单击Close关闭提示信息框。

四、模型后处理

1.显示挠曲线

依次点击Main Menu→GeneralPostproc→Plot Results→Read Result→First Result。

显示变形边界曲线:主菜单Plot→Results→Deformed Shape,选择Def+underformed,单击OK完成,显示如图。

2显示应力云图

选择主菜单PlotCtrl→Style-Size and Shape,在/ESHAPE中选择ON即可绘制。依次点击Main Menu→GeneralPostproc→Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu。选择Stress→von Miss stress,单击OK出图。

五、心得体会

刚开始接触ANSYS时,没有限元,单元,节点,形函数等的基本概念没有清楚的了解话,会感觉还没入门,只是在僵硬的模仿,即使已经了解了,必

要先反复看几遍书,加深对有限元单元法及其基本概念的理解。

ANSYS在对结构力学的静力学分析非常方便,用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析,而且也可以进行非线性分析,如塑性、膨胀、大变形、大应变及接触分析。但是学习的过程是充满烦恼和惊喜的,因为总是会碰到许多的新问题,需要较好的耐心去解决这些问题,这是在学习过程中遇到的最大的难题。然而,在解决问题之后,就会有恍然大悟的喜悦,可以说是痛苦和快乐并存的。所以对于初学者,缺乏经验是非常难的。必须保持良好的心态,对于不断出现的ERROR提示要坚定自己的信心,坚信自己可以解决这些问题。所有困难都会迎刃而解。

本次的学习让我认识到了提高建模能力是非常急需加强的一个方面。在做偏向于理论的分析时,可能对建模能力要求不是很高,但对于实际的工程问题,有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题,而后面的工作变得相对简单。建模能力的提高,需要掌握好的建模思想和技巧。

ANSYS实体建模有限元分析-课程设计报告

南京理工大学 课程设计说明书(论文) 作者:学号: 学院(系):理学院 专业:工程力学 题目:ANSYS实体建模有限元分析 指导者: (姓名) (专业技术职务) 评阅者: (姓名) (专业技术职务) 20 年月日

练习题一 要求: 照图利用ANSYS软件建立实体模型和有限元离散模型,说明所用单元种类、单元总数和节点数。 操作步骤: 拟采用自底向上建模方式建模。 1.定义工作文件名和工作标题 1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM ] Enter new jobname文本框中输入工作文件名learning1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu>File>Change Title命令,出现Change Title对话框,在[/TITLE] Enter new title文本框中输入08dp,单击OK按钮关闭该对话框。 2.定义单元类型 1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,出现Element Types对话框,单击Add按钮,出现 Library of Element Types 对话框。在Library of Element Types 列表框中选择 Structural Solid, Tet 10node 92,在Element type reference number文本框中输入1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)单击Element Types对话框上的Close按钮,关闭该对话框。 3.创建几何模型 1)选择Utility Menu>P1otCtrls>Style>Colors>Reverse Video命令,设置显示颜色。 2)选择Utility Menu>P1otCtrls>View Settings>Viewing Direction命令,出现Viewing Direction对话框,在XV,YV,ZV Coords of view point文本框中分别输入1, 1, 1,其余选项采用默认设置,单击OK按钮关闭该对话框。 3)建立支座底块 选择Main Menu>Preprocessor> Modeling>Create>volumes>Block>By Demensios 命令,出现Create Block by Demensios对话框,在X1,X2 X-coor dinates文本框

ANSYS分析报告

ANSYS建模分析 报 告 书 课题名称ANSYS建模分析姓名 学号 院系 专业 指导老师

问题描述 在ANSYS中建立如图一所示的支承图,假定平面支架沿厚度方向受力均匀,支承架厚度为3mm。支承架由钢制成,钢的弹性模量为200Gpa,泊松比为0.3。支承架左侧边被固定,沿支承架顶面施加均匀载荷,载荷与支架共平面,载荷大小为2000N/m。要求:绘制变形图,节点位移,分析支架的主应力与等效应力。 图1 GUI操作步骤 1、定义工作文件名和工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu> Jobname命令,在弹出【Change Jobname】对话框中输入“xuhao144139240174”。选择【New log and error files】复选框,单击OK按钮。 (2)定义工作标题:执行Utility Menu> Title命令,在弹出【Change Title】对话框中输入“This is analysis made by “xh144139240174”,单击OK按钮。 (3)重新显示:执行Utility Menu>Plot>Replot命令。 (4)关闭三角坐标符号:执行Utility Menu>PlotCtrls>Window Options命令,弹出【Window Options】对话框。在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项,单击OK按钮。 2、定义单元类型和材料属性

(1)选择单元类型:执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,弹出【Element Type】对话框。单击Add...按钮,弹出【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid”和“Quad 8node 82”选项,单击OK按钮,然后单击Close按钮。 (2)设置材料属性:执行Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出【Define Material Models Behavior】窗口。双击【Material Model Available】列表框中的“Structural\Linear\Elastic\Isotropic”选项,弹出【Linear Isotropic Material Properties for Material Number1】对话框。在【EX】和【PRXY】文本框中分别输入“2e11”及“0.3”。单击OK按钮,然后执行Material>Exit命令,完成材料属性的设置。 3、创建几何模型 (1)生成两个矩形面:执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions命令,弹出【Create Rectangle by Dimensions】对话框。输入第一个矩形的坐标数值:“X1=0,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.025”,单击Apply按钮。输入第二个矩形的坐标数值:“X1=-0.2,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.225”,单击OK按钮关闭该对话框。 (2)生成两个半圆:执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle

有限元ansys静力分析的一个小例子

有限元 学院:机电学院 专业: 姓名: 学号:

一、问题描述 如图所示的平面,板厚为0.01m,左端固定,右端作用50kg的均布载荷,对其进行静力分析。弹性模量为210GPa,泊松比为0.25. 二、分析步骤 1.启动ansys,进入ansys界面。 2.定义工作文件名 进入ANSYS/Multiphsics的的程序界面后,单击Utility Menu菜单下File中Change Jobname的按钮,会弹出Change Jobname对话框,输入gangban为工作文件名,点击ok。 3.定义分析标题 选择菜单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Plot-Replot单击该按钮后,所命令的分析标题工作文件名出现在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 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Plane82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ok。 7.选择分析类型 定义完单元类型后,Element Type对话框中的Option按钮被激活,单击后弹出一个对话框,在Elenment behavior中选择Plane strs w/ thk,在Extra Element output 中,选择Nodal stress,单击close,关闭单元类型对话框。 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后面输入板的厚度0.01单击ok,单击close。 9.定义力学参数 选择菜单Main Menu-Preprocessor-Material Props-Material Model 在弹出的对

ANSYS分析报告

《大型结构分析软件的应用及开发》 学习报告 学院:建筑工程学院 专业班级:工程力学141 姓名:付贤凯 指导老师:姚激 学号:201411012111

1.模型介绍 如下图所示的一桁架结构,受一集中力大小为800N的作用,杆件的弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。杆件的截面为正方形达长为1m,横截面面积为1m2。现求它的变形图与轴力图。 图1 桁架模型与受力简图(单位:mm) 2.建模与划分网格 利用大型有限元软件ANSYS,采用Link,2Dspar 1的单元进行模拟,通过网格的划分得到如图2所示的有限元模型。 图2 有限元模型

结合有限元模型中的约束条件为左侧在X与Y方向铰支固定,荷载条件为最右侧处施加向下的集中力P=800N。施加约束与荷载后的几何模型如图4所示。 图3 施加荷载与约束的几何模型 3.位移与轴力图 因在Y方向受力,所以主要做Y方向的位移图,又因为杆件在轴线方向有变形,故在X 方向仍有一定的位移。则图5为变形前后的板件形状。图6为模型沿Y方向的位移图,图7为模型沿X方向的位移图,图8为模型的总位移图。 图4 桁架变形前后形状图

图5 Y方向位移图 图6 X方向位移图

图7总位移图 分析所有的位移图可以看出从以看出左端变形最小,为零,右端变形最大。从总位移图可以看出最大的位移在左下点处,大小为0.164×10?5m。从X方向位移图可以看出,左下点处在X方向位移最大为0.36×10?6。从Y方向位移图可以看出最大位移在左下点处为0.164×10?5。都符合实际情况,图9为模型的轴力图。 图8 轴力图

中南大学ANSYS上机实验报告

ANSYS上机实验报告 小组成员:郝梦迪、赵云、刘俊 一、实验目的和要求 本课程上机练习的目的是培养学生利用有限单元法的商业软件进行数值计算分析,重点是了解和熟悉ANSYS的操作界面和步骤,初步掌握利用ANSYS建立有限元模型,学习ANSYS分析实际工程问题的方法,并进行简单点后处理分析,识别和判断有限元分析结果的可靠性和准确性。 二、实验设备和软件 台式计算机,ANSYS10.0软件 三、基本步骤 1)建立实际工程问题的计算模型。实际的工程问题往往很复杂,需要采用适当的模型在计算精度和计算规模之间取得平衡。常用的建模方法包括:利用几何、载荷的对称性简化模型,建立等效模型。 2)选择适当的分析单元,确定材料参数。侧重考虑一下几个方面:是否多物理耦合问题,是否存在大变形,是否需要网格重划分。 3)前处理(Preprocessing)。前处理的主要工作内容如下:建立几何模型(Geometric Modeling),单元划分(Meshing)与网格控制,给定约束(Constraint)和载荷(Load)。在多数有限元软件中,不能指定参数的物理单位。用户在建模时,要确定力、长度、质量及派生量的物理单位。在建立有限元模型时,最好使用统一的物理单位,这样做不容易弄错计算结果的物理单位。建议选用kg,N,m,sec;常采用kg,N,mm,sec。 4)求解(Solution)。选择求解方法,设定相应的计算参数,如计算步长、迭代次数等。 5)后处理(Postprocessing)。后处理的目的在于确定计算模型是否合理、计算结果是否合理、提取计算结果。可视化方法(等值线、等值面、色块图)显

ANSYS实体建模有限元分析-课程设计报告

南京理工大学课程设计说明书(论文) 作者:学号:11370108 学院(系):理学院 专业:工程力学 题目:ANSYS实体建模有限元分析 指导者: (姓名) (专业技术职务) 评阅者: (姓名) (专业技术职务) 20 年月日

练习题一 要求: 照图利用ANSYS软件建立实体模型和有限元离散模型,说明所用单元种类、单元总数和节点数。 操作步骤: 拟采用自底向上建模方式建模。 1.定义工作文件名和工作标题 1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM ] Enter new jobname文本框中输入工作文件名learning1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu>File>Change Title命令,出现Change Title对话框,在[/TITLE] Enter new title文本框中输入0911370108dp,单击OK按钮关闭该对话框。2.定义单元类型 1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,出现Element Types对话框,单击Add按钮,出现 Library of Element Types 对话框。 在Library of Element Types 列表框中选择 Structural Solid, Tet 10node 92,在Element type reference number文本框中输入1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)单击Element Types对话框上的Close按钮,关闭该对话框。 3.创建几何模型 1)选择Utility Menu>P1otCtrls>Style>Colors>Reverse Video命令,设置显示颜色。

ANSYS动力学分析报告

第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题,它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分:模态分析:用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析(谐响应分析):用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析:用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应,并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析:是模态分析的应用拓广,用于计算由于响应谱或PSD输入(随机振动)引起的应力和应变。 显式动力分析:ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题; ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关,求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振

型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载,进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析,固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析,例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析,该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模,而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种,即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped,后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤 模态分析过程由4个主要步骤组成,即建模、加载和求解、扩展模态,以及查看结果和后处理。 (1)建模。指定项目名和分析标题,然后用前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料性质及几何模型。必须指定杨氏模量EX(或某种形式的刚度)和密度DENS(或某种形式的质量),材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各向异性,以及恒定或与温

课程设计ANSYS有限元分析(最完整)

有限元法分析与建模课程设计报告 学院:机电学院 专业:机械制造及其自动化指导教师:**** 学生:* *** 学号:2012011**** 2015-12-31

摘要 本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型,采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析,同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况,为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。 关键词:ANSYS10.0;光盘;应力;应变。

目录 第一章引言 (3) 1.1 引言 (3) 第二章问题描述 (4) 2.1有限元法及其基本思想 (4) 2.2 问题描述 (4) 第三章力学模型的建立和求解 (5) 3.1设定分析作业名和标题 (5) 3.2定义单元类型 (6) 3.3定义实常数 (9) 3.4定义材料属性 (12) 3.5建立盘面模型 (14) 3.6对盘面划分网格 (22) 3.7施加位移边界 (27) 3.8施加转速惯性载荷并求解 (30) 第四章结果分析 (32) 4.1 旋转结果坐标系 (32) 4.2查看变形 (33) 4.3查看应力 (35) 总结 (38) 参考文献 (39)

第一章引言 1.1 引言 光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一,认真研究光盘产业的规律和发展趋势,是一件非常迫切的工作。光盘产业发展的整体性强,宏观调控要求高,因此,对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题,包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。 在高速光盘驱动器中,光盘片会产生应力和应变,在用ANSYS分析时,要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷,即可以施加角速度。需要注意的是,利用ANSYS施加边界条件时,要将内孔边缘节点的周向位移固定,为施加周向位移,而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。 本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型,采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析,同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。

ANSYS分析报告分析

有限元与CAE分析报告 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 2016年 1 月 2 日

简支梁的静力分析 一、问题提出 长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用,材料弹性模量E=200e9,泊松比0.28,密度7850kg/㎡ 二、建立模型 1.定义单元类型 依次单击Main Menu→Preprocessor→Elementtype→Add/Edit/Delete,出现对话框如图,单击“Add”,出现一个“Library of Element Type”对话框,在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“Structural Beam”,在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”,出现对话框,输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28,单击“OK”。 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Density”弹出对话框,输入DENS为7850 3.创建几何模型 1)设定梁的截面尺寸

ANSYS实验报告

一、实验目的: 综合训练和培养学生利用有限元技术进行机械系统分析和设计的能力,独立解决本专业方向实际问题的能力;进一步提高学生创新设计、动手操作能力,为将来所从事的机械设计打下坚实的基础。 二、实验环境 1.硬件:联想计算机1台 2.软件:CAE软件ANSYS 三、实验内容 任务:主要训练学生对机械结构问题分析规划的能力,能正确利用有限元分析软件ANSYS建立结构的有限元模型,合理定义单元、分析系统约束环境,正确加载求解,能够提取系统分析结果。通过实验分析使学生了解和掌握有限元技术辅助机械系统设计和分析的特点,推动学生进行创新设计。 本组数据: 要求:本实验要求学生以高度的责任感,严肃认真、一丝不苟的态度进行设计,充分发挥主观能动性,树立正确的设计思想和良好的工作作风,严禁抄袭和投机取巧。同时,按以下要求进行设计: 1、按照国家标淮和设计规范进行设计:塔式起重机设计规范GB/T 13752-92;起重机设计规范GB/T3811-2008;钢结构设计规范GB 50017-2003;塔式起重机安全规程GB 5144-2006。 2、进行塔式起重机起重臂的设计,额定起重力矩为630 kN?m、800 kN?m、1000 kN?m、1250

kN m分别进行最大幅度为40m、45m、50m、55m、60m的起重臂的设计、计算。(800kN.m 30m) 3、综合运用学过的力学知识和有限元理论,设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数,构造起重臂的有限元模型,选择合适的单元,施加合适的载荷和边界条件,对结构进行静力分析,提取结果,进行强度和刚度校核,撰写实验报告并总结。 四、实验步骤: (一)问题分析 设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数,构造起重臂的有限元模型,选择合适的单元,施加合适的载荷和边界条件,对结构进行静力分析,提取结果,进行强度和刚度校核模型简化 起重臂根部通过销轴与塔机回转节相连,在臂架起升平面可视为铰接 (二)实验过程: 1、准备工作

ANSYS模拟报告 支座类零件及结构静力模拟分析

《材料成形过程数值模拟》报告:ANSYS模拟报告 支座零件建模及结构静力模拟 分析报告 1、问题描述 上图为需要建立的模型的3D示意图,底座为150×400的矩形,有通孔的一边两个角有半径为7的倒角,底座上的通孔半径为40,主体为两块交叉的肋板和被支撑圆柱,主肋板为长300厚30的板块,副肋板宽120厚30,空心圆柱体内径为80外径为140。圆柱体上有内径20外径40的小型瞳孔。使用材料为Q235钢材,弹性模量为206000Mpa,泊松比0.3,密度为7840kg/M3,屈服强度为235Mpa。固定底面和通孔不动,对大圆柱内表面施加30Mpa起扩张作用的载荷。 2、问题分析 选用自顶向下建模的方式。 先做一个矩形块为底板,然后再建立一个板块,用矩形块减去板块。然后对底板的两个角进行倒角操作,然后在底板上建立两个圆柱体,用底板减去圆柱通孔。建立一个支撑肋板,再建立一块肋板。变换坐标系,建立大空心圆柱体,利用平面划分将圆柱与肋板分开,然后进行减操作。然后再建立一个半径为20的小圆柱体,用大空心圆柱体减去半径小的圆柱体达到打孔的目的。将小块肋板延长,然后进行修整肋板操作。最后将全部模型进行合并操作。建模完成后划分有限单元格并设置单元尺寸,输入钢材的参数,确定约束条件,对模型大空心圆柱内表面施加30Mpa起扩张作用的载荷,通过软件对受力情况进行分析模拟并保存示意图。

3、模拟计算过程 1.定义工作文件名和工作标题 1)定义工作文件名:File | Change Jobname ,输入文件名称,OK 。 2)定义工作工作标题:File | Change Title ,输入工作标题,OK 。 3)重新显示:Plot | Replot 2.显示工作平面 1)显示工作平面:WorkPlane | Display Working Plane 2)关闭三角坐标符号:PlotCtrls | Window controls | Window Options | Location of triad | Not shown 3)显示工作平面移动和旋转工具栏:WorkPlane | Offset WP by Increments,把角度degrees 调整到90°,然后通过旋转X,Y ,Z 轴来建立,X 轴在前,Y 轴在右,Z 轴在上的右手坐标系。 3.生成支座底板 1)生成矩形块:Preprocessor | Modeling | Create | V olumes | Block | By Dimensions,然后分别输入0,150;0,400;0,40。 2)生成矩形块:Preprocessor | Modeling | Create | V olumes | Block | By Dimensions,然后分别输入0,150;85,315;0,10。 20160522 JUN 7 2019 20:48:21

ansys实验强度分析报告

ansys有限元强度分析 一、实验目的 1 熟悉有限元分析的基本原理和基本方法; 2 掌握有限元软件ANSYS的基本操作; 3 对有限元分析结果进行正确评价。 二、实验原理 利用ANSYS进行有限元静力学分析 三、实验仪器设备 1 安装windows XP的微机; 2 ANSYS11.0软件。 四、实验内容与步骤 1 熟悉ANSYS的界面和分析步骤; 2 掌握ANSYS前处理方法,包括三维建模、单元设置、网格划分和约束设置;3掌握ANSYS求解和后处理的一般方法; 4 实际应用ANSYS软件对六方孔螺钉头用扳手进行有限元分析。 五、实验报告 1)以扳手零件为例,叙述有限元的分析步骤; 答:(1)选取单元类型为92号; (2)定义材料属性,弹性模量和泊松比;

建立模型。先生成一个边长为0.0058的六边形平面,再创建三条线,其中z向长度为0.19,x向长度0.075,中间一段0.01的圆弧,然后把面沿着三条线方向拉伸,生成三维实体1如题中所给形状,只是手柄短了0.01;把坐标系沿z轴方向平移0.01,再重复作六边形面,拉伸成沿z轴相反方向的长为0.01的实体2;利用布尔运算处理把实体1和2粘接成整体。 (4)划分网格。利用智能网格划分工具划分网格,网格等级为4级。

(5)施加约束。在扳手底部面上施加完全约束; (6)施加作用力。在实体2的上部面上施加344828pa(20/(0.01*0.0058))的压强,在实体2的下部面的临面上施加1724138pa(100/0.01/0.0058)的压强;

(7)求解,进入后处理器查看求解结果,显示应力图。 2)对扳手零件有限元分析结果进行评价; 答:结果如图所示: 正确的显示出了受力的最大位置及变形量,同时给出了各处受力的值,分析结果基本正确,具有一定的参考意义。

ANSYS静力分析的简单步骤

第一步,启动工作台软件,然后选择与启动DS模块弹出得界面。 第二步,导入三维模型。根据操作步骤进行。首先,单击“几何体”,选择“文件”,然后选择弹出窗口中的3D模型文件,如果当时catia文件格式不符,可以把三维图先转换为“.stp”的格式,即可导入。 第三步,选择零件材料:文件导入软件后,在这个时候,依次选择“几何”下的“零件”,并且在左下角的“Details of ‘Part’”中以调整零件材料属性,本次钟形壳的材料是刚。 第四步,划分网格:选择“Project”树中的“Mesh”,右键选择“Generate Mesh”即可在这一点上,你可以在左下角的“网格”对话框的细节调整网格的大小(体积元)。 第五步,添加类型分析:第一选择顶部工具栏上的“分析”按钮,添加需要的类型分析,因为我们需要做的是在这种情况下的静态分析。所以选择结构静力。 第六步,添加固定约束:首先选择“Project”树中的“Static Structural”按钮,右键点击支持插入固定树。这时候在左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”会被选中,会要求输入固定的支撑面。在这种情况下,固定支架的类型是表面支持,确定六凹面(此时也可点击“Edge”来确定“边”)。然后一直的按住“CTRL”键,连续选择其它几个弧面为支撑面,在点击“Apply”进行确认, 第七步,添加载荷:选择“Project”树中的“结构静力”,右键选择“Insert”中的“Force”,然后在选择载荷的作用面,再次点击“Apply”按钮进行确定。 第八步,添加变形:右键点击选择“Project”树中的“Solution”,随后依次选择插入,变形,Total”,添加变形。 第九步,添加等效应变:右键单击“项目”的树,“>插入应变->解决方案->添加等效,等效应变。 第十步,添加等效应力:首先右键点击“Project”树中的“Solution—>Insert —> Stress—>Equivalent”,添加等效应力。 第十一步,求解:右键点击选择“Project”树中的“Solution”,随后选择“Solve”求解

有限元实验报告

一、实验目的 通过上机对有限元法的基本原理和方法有一个更加直观、深入的理解;通过对本实验所用软件平台Ansys 的初步涉及,为将来在设计和研究中利用该类大型通用CAD/CAE 软件进行工程分析奠定初步基础。 二、实验设备 机械工程软件工具包Ansys 三、实验内容及要求 1) 简支梁如图3.1.1所示,截面为矩形,高度h=200mm ,长度L=1000mm ,厚 度t=10mm 。上边承受均布载荷,集度q=1N/mm2,材料的E=206GPa ,μ=0.29。平面应力模型。 X 方向正应力的弹性力学理论解如下: 图3.1.1 ①在Ansys 软件中用有限元法探索整个梁上x σ,y σ的分布规律。 ②计算下边中点正应力x σ的最大值;对单元网格逐步加密,把x σ的计算值与理论解对比,考察有限元解的收敛性。 ③针对上述力学模型,对比三节点三角形平面单元和4节点四边形平面等参元的求解精度。 2) 一个正方形板,边长L = 1000mm ,中心有一小孔,半径R = 100mm ,左右边 受均布拉伸载荷,面力集度q = 25MPa ,如图 3.2.1所示。材料是 206E GPa =,0.3μ=,为平面应力模型。当边长L 为无限大时,x = 0截面上理论解为: ) 534()4 (6222 23-+-=h y h y q y x L h q x σ

)32(2|44 220r R r R q x x ++==σ 其中R 为圆孔半径,r 为截面上一点距圆心的距离。x = 0截面上孔边(R r =)应力q x 3=σ。所以理论应力集中系数为3.0。 图3.2.1 用四边形单元分析x = 0截面上应力的分布规律和最大值,计算孔边应力集中系数,并与理论解对比。利用对称性条件,取板的四分之一进行有限元建模。 3) 如图3.3.1所示,一个外径为0.5m ,内径为0.2m ,高度为0.4m 的圆筒,圆 筒的外壁施加100MPa 的压强,圆筒的内部约束全部的自由度,材料参数是密度。 使用平面单元,依照轴对称的原理建模分析。 q

ANSYS静力学分析

实验报告(四) 一、实验目的:掌握静力学分析;验证理论分析结果;对不同形状膜的分析结果进行对比。 二、实验器材:能够安装ANSYS软件,内存在512MHz以上,硬盘有5G空间的计算机。 三、实验说明 1、基本思路:建模与网格化;静力学分析;对结果进行分析和比较。 2、问题描述:许多压力传感器的工作原理是将受压力作用而变形的薄膜硅片中的应变转换成所需形式的电输出信号,比较的膜形状有圆形. 正方形. 长方形。 四、实验内容及步骤 (一)、圆形薄膜(自由式网格划分) 1、先建立一个圆形薄膜:Main Menu—>Preprocessor —>Modeling—>Create—>Volumes—>Solid Cylinder.弹出一个对话框,输入WPX=0,WPY=0,Radius=300e-6,Depth=13.887e-6,单击[OK]。设置单元类型:Main Menu—>Preprocessor—>Element Type —>Add/Edit/Delete,弹出一个对话框,点击[Add],在Library Of Element Type下拉列表框中选择Structural Solide 项,在其右侧下选择Brick 8node 45选项,单击[OK]。再点击Close.

2、设置材料属性:Main Menu —>Preprocessor —>Material Props —> Material Models,弹出一个对话框,在Material Models Available 下双击打开Structural —>Linear —>Elastic —>Isotropic ,又弹出一对话框,在EX 后面输入 1.9E11,在PRXY 后面输入栏中输入0.3,在双击Density,在DENS 后面输入 2.33e3,单击[OK]。关闭对话框。设置单元尺寸:Main Menu —>Preprocessor —>Meshing —>Mesh Tool,弹出一个对话框,单击Global 中的Set 按钮,弹出Global Element Sizes 对话框,输入size=5e-006,然后单击 [OK]。 1X Y Z 09060242-44-sunguoliang MAR 20 2012 14:30:27 VOLUMES TYPE NUM 3、采用自由式网格化生成单元:Main

ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中

计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf 材料参数:E=205GPa, v = 0.3 力载:4500N 注意单位的一致性:使用N, mm, MPa单位制 建模教程 在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录,以存放模型文件。 注意定期保存文件,注意不可误操作,一旦误操作,不可撤销。 1.1 进入ANSYS 开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf 如通过Mechanical APDL 14.5进入,则进入预设的working directory working directory必须设置在电脑最后一个分区(因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护) 至此ANSYS静力学分析模块启动,ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。 2.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Struc tural → OK 2.3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)

ANSYS 圆管模态分析实验报告

圆管模态分析实验报告 一、问题描述 图1为一薄壁圆管,壁厚为0.216m,直径为6m,高度为10m。圆管的材料密度为7800kg/m^3,弹性模量为210Gpa,泊松比为0.3。圆管底部固定,试分析此薄壁圆管的模态。 图1 薄壁圆管模型 二、问题分析 1、什么是模态及本题的模态阶数选取 模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。通过模态分析可以得出物体在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态 的特性,就可以预知结构在此频段内,在外部或内部各种振源作用下实际振动反应。 因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。 一个物体有很多固有振动频率(理论上是无穷多个),按照从小到大的顺序,第一个就叫一阶固有频率,以此类推。模态的阶数对应固有频率阶数。一般,低阶 模态刚度相对比较弱,在同样量级的激励作用下,响应会相对所占的权值大一些, 所以工程上低阶模态比较受关注,理论上低阶模态理论也相对成熟。且用有限元进 行模态分析计算,阶数越高,误差越大。 此题中分析对象比较简单,所以选取前5模态进行分析已经满足工程需要。 2、网格单元的选取 此薄壁圆管由于壁厚远远小于直径,均匀壁厚,材料结构简单,所以单元类型可以选用shell 93—八节点结构壳单元。 3、网格划分类型的选取 有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有密切关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,应该避免网格的畸形,因此,划分网格时,应尽量采用映 射网格模式划分。本题中,圆管形状规则,采取映射网格进行划分。 三、解题步骤 1、建立工作文件名及工作标题 选择Utility→File→Change Jobname 命令,出现Change Jobname对话框。在Enter new jobname栏输入工作文件名:Tube。选择Utility→File→Change Title命令,

ANSYS上机实验1任务书

上机实验1 实体建模 实验目的: 练习用ANSYS进行实体建模。 实验环境与设备: 已安装ANSYS 7.0以上版本软件的计算机。 实验内容: 使用ANSYS软件对皮带轮进行实体建模。皮带轮的形状、尺寸如图1到图3所示。 图1 皮带轮的立体视图图2 构建皮带轮的基本图圆 (a) 形状及尺寸(b) 关键点编号 图3 未倒圆角时的基本图元 图4 基本图元倒圆角 实验考核: 完成实验报告。内容包括:各主要中间步骤的结果截图及其简要说明。 实验步骤: (1)清除内存:选择菜单Utility Menu>File>Clear & Start New,单击“OK”按钮。

(2)指定新工作文件名:选择菜单Utilityn Menu > File > Change Jobname ,输入字符串:CAD2,点击“OK”按钮 (3)指定新的工作目录:选择菜单Utilityn Menu > File > Change Directory ,将目录定位到自己已建立过的文件夹,比如“D:\Learn”等,然后点击“OK”按钮即可。 (4)进入前处理器:选择菜单Main Menu > Preprocessor。

(5)创建关键点:选择菜单Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS,弹出Create Keypoints in Active Coordinate System对话框,在Keypoint number项输入1,在X,Y,Z Location in Active CS项依次输入2,0,0,如图5所示。单击“Apply”键再次弹出该对话框,同理你次定义关键点 2-8,要输入的数据如表1所示。 图5 创建一个关键点的对话框

ANSYS-结构稳态(静力)分析之经典实例-命令流格式

ANSYS 结构稳态(静力)分析之经典实例-命令流格式.txt两人之间的感情就像织毛衣,建立 的时候一针一线,小心而漫长,拆除的时候只要轻轻一拉。。。。/FILNAME,Allen-wrench,1 ! Jobname to use for all subsequent files /TITLE,Static analysis of an Allen wrench /UNITS,SI ! Reminder that the SI system of units is used /SHOW ! Specify graphics driver for interactive run; for batch ! run plots are written to pm02.grph ! Define parameters for future use EXX=2.07E11 ! Young's modulus (2.07E11 Pa = 30E6 psi) W_HEX=.01 ! Width of hex across flats (.01m=.39in) *AFUN,DEG ! Units for angular parametric functions定义弧度单位 W_FLAT=W_HEX*TAN(30) ! Width of flat L_SHANK=.075 ! Length of shank (short end) (.075m=3.0in) L_HANDLE=.2 ! Length of handle (long end) (.2m=7.9 in) BENDRAD=.01 ! Bend radius of Allen wrench (.01m=.39 in) L_ELEM=.0075 ! Element length (.0075 m = .30 in) NO_D_HEX=2 ! Number of divisions on hex flat TOL=25E-6 ! Tolerance for selecting nodes (25e-6 m = .001 in) /PREP7 ET,1,SOLID45 ! 3维实体结构单元;Eight-node brick element ET,2,PLANE42 ! 2维平面结构;Four-node quadrilateral (for area mesh) MP,EX,1,EXX ! Young's modulus for material 1;杨氏模量 MP,PRXY,1,0.3 ! Poisson's ratio for material 1;泊松比 RPOLY,6,W_FLAT ! Hexagonal area创建规则的多边形 K,7 ! Keypoint at (0,0,0) K,8,,,-L_SHANK ! Keypoint at shank-handle intersection K,9,,L_HANDLE,-L_SHANK ! Keypoint at end of handle L,4,1 ! Line through middle of hex shape L,7,8 ! Line along middle of shank L,8,9 ! Line along handle LFILLT,8,9,BENDRAD ! Line along bend radius between shank and handle! 产生 一个倒角圆,并生成三个点 /VIEW,,1,1,1 ! Isometric view in window 1 /ANGLE,,90,XM ! Rotates model 90 degrees about X! 不用累积的旋转 /TRIAD,ltop /PNUM,LINE,1 ! Line numbers turned on LPLOT

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