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1、 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 摘要 有限元分析已经在教学、科研以及工程应用中成为重要而又普及的数值分析方法和工具；综合考虑有限元方法的力学分析原理、建模技巧、应用领域、软件平台、实例分析这几个方面， 而ANSYS软件含有进行多种有限元分析的能力，包括从简单的线性静态分析到复杂非线性动态分析。一个典型的ANSYS分析过程可以分为三个步骤： 建立模型 、加载并求解 、查看分析结果。其中建立
2、模型在整个分析过程中所花费的时间应该远远多于其它过程。而处于初学期的我们，更应强调有限元方法的实质理解和融会贯通，力求精而透，强调自身综合能力(掌握和应用有限元方法)的培养，为自身亲自参与建模、以及使用先进的有限元软件平台提供较好的素材。关键词 有限元、ANSYS、建立模型、加载并求解、查看分析结果练习题一要求：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 MenuFileChange Jobname命令，出现Change Jobname对话框，在/FILNA
3、M 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 MenuFileChange 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 MenuPreprocessorElement TypeAdd/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 Ele
4、ment 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 MenuP1otCtrlsStyleColorsReverse Video命令，设置显示颜色。2)选择Utility MenuP1otCtrlsView SettingsViewing Direction命令，出现Viewing Direction对话框，在XV,YV,ZV Coo
5、rds 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 MenuPreprocessor ModelingCreatevolumesBlockBy Demensios命令，出现Create Block by Demensios对话框，在X1,X2 X-coor dinates文本框中输入0、400，在Y1,Y2 Y-coor dinates文本框中输入0、150，在Z1,Z2 Z-coor dinates文本框中输入0、40，单击OK按钮关闭该对话框。4)建立支座孔柱选择Main MenuPreproces
6、sorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder命令，出现Solid Cylinder对话框，在WP X文本框中输入40，在WP Y文本框中输入40，在Rad-1文本框中输入20，在Depth文本框中输入40，单击OK按钮关闭该对话框。5)复制支座孔圆柱选择Main MenuPreprocessorCopyVolume命令，出现Copy Volume对话框，在图形上拾取圆柱实体，单击Apply按钮，在移动方向（x方向）栏中输入移动距离3206）布尔运算减去底座圆柱孔圆柱选择Main MenuPreprocessorModelingOperateBoo
7、leansSubtractVolumes命令，出现Subtract Volumes拾取菜单，拾取底块，点击OK键，又出现一个拾取菜单，拾取两个圆柱，点击OK键完成运算。7）底座圆角绘制选择Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder命令，出现Solid Cylinder对话框，在WP X文本框中输入40，在WP Y文本框中输入40，在Rad-1文本框中输入40，在Depth文本框中输入40，单击OK按钮关闭该对话框。选择Main MenuPreprocessorCopyVolume命令，出现Copy Volum
8、e对话框，在图形上拾取圆柱实体，单击Apply按钮，在移动方向（x方向）栏中输入移动距离320。选择Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansDivideVolumes by Area命令，出现Divide Vol by Area拾取菜单，拾取底块，点击OK键，又出现一个拾取菜单，拾取两个大圆柱面，点击OK键完成运算。选择Main MenuPreprocessorModelingDeleteVolumes and Below命令，出现Delete Volumes and Below拾取菜单拾取大圆柱，边角块，点击OK键完成运算。8)底块凹槽绘制选择
9、Main MenuPreprocessor ModelingCreatevolumesBlockBy Demensios命令，出现Create Block by Demensios对话框，在X1,X2 X-coor dinates文本框中输入85、315，在Y1,Y2 Y-coor dinates文本框中输入0、150，在Z1,Z2 Z-coor dinates文本框中输入0、10，单击OK按钮关闭该对话框。后经布尔运算Subtract减去凹块得效果图如下9）变换工作坐标 选择Utility MenuWorkPlaneLocal Coordinate SystemsCreate Local C
10、SAt Specified Loc +命令，弹出Create CS at location对话框，在文本框中输入新坐标系原点坐标200,172,40，单击OK按钮，再输入11，单击OK关闭该对话框。选择Utility MenuWorkPlaneAlign WS withSpecified coord Sys.弹出Align WS with Specified CS对话框输入11，单击OK关闭该对话框。10）支座顶部圆柱选择Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder命令，出现Solid Cylinder对话框，
11、在WP X文本框中输入0，在WP Y文本框中输入40，在Rad文本框中输入40，在Depth文本框中输入40，单击OK按钮关闭该对话框。11)支座背板绘制变换工作坐标，选择Utility MenuWorkPlaneLocal Coordinate SystemsCreate Local CSAt Specified Loc +命令，弹出Create CS at location对话框，在文本框中输入新坐标系原点坐标200,150,40，单击OK按钮，再输入11，单击OK关闭该对话框。选择Utility MenuWorkPlaneAlign WS withSpecified coord Sys.
12、弹出Align WS with Specified CS对话框输入11，单击OK关闭该对话框。选择Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder命令，出现Solid Cylinder对话框，在WP X文本框中输入-75，在WP Y文本框中输入100，在Rad文本框中输入125，在Depth文本框中输入30，单击OK按钮关闭该对话框。选择Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder命令，出现Solid Cylinder对话框，在WP
13、 X文本框中输入75，在WP Y文本框中输入100，在Rad文本框中输入125，在Depth文本框中输入30，单击OK按钮关闭该对话框。用过布尔运算方式切除多余边角，合并相应体面。12)顶孔以及勒板绘制变换坐标系（同步骤9）绘制顶孔圆，布尔运算挖孔，变换坐标绘制勒板得到如图 4.划分网格1)选择Utility MenuPIotCtrlsNumbering命令，出现Plot Numbering Controls对话框，选择VOLU Volume number选项，使其状态从On变为Off，单击OK按钮关闭该对话框。2)选择Main MenuPreprocessorMeshingSizeCntrl
14、sManualSizeGlobalSize命令，出现Global Element Sizes对话框，在SIZE Element edge length文本框中输入15，如图所示，单击OK按钮关闭该对话框。3)选择Main MenuPreprocessorMeshingMeshVolumesFree命令，出现Mesh Volumes拾取菜单，用鼠标在ANSYS显示窗口选择支座，单击OK按钮关闭该菜单。单元种类SOLID92，单元数12614个，节点总数21015个。练习题二四边固定的圆盘形铝板，在中央处放置一正方体钢锭。钢锭的边为5CM，上表面施加了100MPa的外压；圆盘形铝板半径10cm，厚
15、2.5cm。已知静摩擦系数f=0.2；刚的材料参数E=200GPa，；铝的材料系数E=70GPa，.研究铝板的变形和应力情况。一 建立相关模型模型效果图如下：定义两种单元为sold95；再分别定义铝和铁的材料参数，序号分别为1和2。又由于模型是对称模型，故采用1/4模型分析运算。二 网格划分铝板网格划分：选择Main MenuPreprocessorMeshing命令，单击Mesh Tool，弹出Mesh Toal对话框。在Element Attributes下单击Set按钮，弹出Meshing Attributes对话框.在Element Type number, Material number文本框中分别选择工1SOLID95,1，单击O
