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1、CAD/CAE软件实践课程设计题目及要求机械10905 孙巧雷对ansys基本步骤的复习：一、建立几何图形：1.建立关键点依次点击Main MenuPreprocessorModelingCreateKeypoints in Active CS，输入节点2.连成直线Main MenuPreprocessorModelingCreateLinesLines Straight Line，选择连线3.组成平面图形Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasArbitrary By lines4.建立小圆孔Main MenuPreprocessorModelingC
2、reateAreasCircleSolid Circles5.进行布尔运算，Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansSubtractAreas二、定义单元类型及其常数1定义单元类型。Main MenuPreprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add”。双弹出对话框，选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”，退回到前一个对话框。2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K3 处选：Plans stress (表示选平面应力单元没有厚度)K5处选：
3、Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)K6处选：No extra output. 3.定义材料几何常量（即单元厚度）Main MenuPreprocessorReal Constants Add/Edit/Delete弹出对话框中后，点“Add”,接着输入厚度即可4.定义材料属性Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models. 弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量“200000”和泊松比“0.3” 三、网格划分. 定义网格(单元)尺寸Main MenuPreproces
4、sorMeshingSizeCntrlsManual SizeAreas All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 3 2. 划分网格Main MenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree, 弹出对话框，用光标点基本，再点击对话框里的“Pick ”四 加载与求解1.定义分析类型Main MenuSolutionAnalysis TypeLoadsMew Analysis，选择Static.2.定义位移约束Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Lines, 弹出对话框
5、后，选择最左边的那条线，再点击 “OK ” ,弹出对话框。选“All DOF” ,VALUE 栏中输入0 。3. 加载Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Lines, 4.求解Main Menu Solution Solve Current LS.五、后处理1.查看总体变形Main Menu General Postproc Plot Results Deformed shape选择Def+undeformed.2.查看位移分布图Main Menu General Postproc Plot Results
6、Contour PlotNodal Solu,在弹出的对话框中选：Nodal Solution DOF Solution Displacement vector sum .3. 查看应力分布图Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution Stress 1st Principal stress .第一题（平面问题）：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，零件材料为Q235。序号数据（长度
7、单位mm，分布力单位N/cm）ABCDq202586612860260一、建立基本图形：先建点-连线-生成面-建小圆-布尔运算二、.定义单元类型-设置单元选项-定义单元厚度-定义材料属性1定义单元类型。Main MenuPreprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add”。双弹出对话框，选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”，退回到前一个对话框。2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K3 处选：Plans stress (表示选平面应力单元没有厚度)K5处选：Nodal stree(表示
8、需要额外输出单元节点应力)K6处选：No extra output. 3.定义材料几何常量（即单元厚度）Main MenuPreprocessorReal Constants Add/Edit/Delete弹出对话框中后，点“Add”,接着输入厚度即可4.定义材料属性Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models. 弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量“200000”和泊松比“0.3”三、定义网格尺寸-划分网格. 定义网格(单元)尺寸Main MenuPreprocessorMeshi
9、ngSizeCntrlsManual SizeAreas All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 3 2. 划分网格Main MenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree, 弹出对话框，用光标点基本，再点击对话框里的“Pick ”四、定义分析类型-定义位移约束-加载荷-求解1.定义分析类型Main MenuSolutionAnalysis TypeLoadsMew Analysis，选择Static.2.定义位移约束Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Lines
10、, 弹出对话框后，选择最左边的那条线，再点击 “OK ” ,弹出对话框。选“All DOF” ,VALUE 栏中输入0 。3. 加载Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Lines, 4.求解Main Menu Solution Solve Current LS.五、查看总体变形-查看位移分布图-查看位移分布1.查看总体变形Main Menu General Postproc Plot Results Deformed shape选择Def+undeformed.2.查看位移分布图Main Menu Gener
11、al Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solu,在弹出的对话框中选：Nodal Solution DOF Solution Displacement vector sum .3. 查看应力分布图Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution Stress 1st Principal stress .第二题（简单三维问题）：卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。请先用材料力学计算公式校核心轴
12、的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。序号数据（长度单位mm，力单位KN）ABCDEF2022592587969240(一)理论计算1 11FF443322BAF2F1竖直方向：F1+F2=2F以B为距心：1040F+115F-1265 F1 =0以A为距心：-225F-1150F+1265 F2=0解得： F1=36.52 kN F2= 43.48 kN从而可得:在1-1截面处:M1=6.21 kNm 在2-2截面处:M2=8.22 kNm在3-3截面处:M3=8.02kNm 在4-4截面处:M4=5.12 kNm有上数据可见，弯矩最大在2处，但1、
13、3处直径变小，校核1、2、3、4三处。1=32M1/d43 = 96.10Mpa2=32M2/d43 = 94.68Mpa3=32M3/d43 = 104.96Mpa4=32M4/d43 = 58.98Mpa 截面3的值最大，即截面3是危险截面。(二)三维设计(三)导入将三维图保存为.x-t格式，导入ansys步骤：1.将当前模型，另存为 *.x_t格式，即保存类型选择Parasolid(*.x_t),注意，文件名必须是英文或数字。输出 对话框钟，选择 所有实体。 2.把ANSYS工作目录设置成刚才保存*.x_t文件的文件夹。同样，这个目录里也不能出现任何中文。 3.运行ANSYS，FileImportPARA.左侧框中就会看到刚才生成的*.x_t文件，选中，OK，导入完成。 4.现在看到的模型是 线框，PlotCtrlsStyleSolid Model Facets下拉框中 选择 Normal FacetingOK, 鼠标右键 选择 Replot重生，即可看到 实体了。(三)定义单元类型及其常数1.定义单元类型。Main MenuProprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add” 。双弹出对话框，选“Solid”和 “10 node 92”,点“OK”，退回到前一个对话框。
