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1、0目 录一 问题分析 1二 原始数据 1三 ANSYS 求解 13.1 步骤一：定义工作文件名和工作标题 13.2 步骤二：定义单元类型 23.3 步骤三： 定义材料性质 33.4 步骤四：创建矩形模型 53.5 步骤五：求解加载 73.6 步骤六： 定义铜柱体的初始速度 83.7 步骤七：选择节点 93.8 步骤八：得出结果 16四 命令流20五 总结24五 主要参考文献 251一 问题分析这是一个瞬态动力学问题.根据轴对称性,选铜柱体总结面建立模型选用具有高度非线性 BISCO106粘塑性单元进行求解,该粘塑性单元专门用于解决大应变,大塑性变形工程问题. ANSYS 软件是融结构、流体、电
2、场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国 ANSYS 开发，它能与多数 CAD 软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, IDEAS, AutoCAD 等， 是现代产品设计中的高级 CAE 工具之一。 二 原始数据一圆柱形铜柱体以 的速度撞击刚性墙，如图 1 示，墙壁面假定是无摩擦的。试对该撞击过sm20程进行分析。柱体材料参数为：弹性模量 ；泊松比 ；密度 ；GPaE732.03890mkg剪切模量 ；屈服强度 。MPaETM40铜柱体撞击刚性墙三 ANSYS 求解3.1 步骤一：定义工
3、作文件名和工作标题1 选择菜单路径：Utility Menn File ChangeTitle Utility Menn File Changejobname2 键入文字：2dang de yi sheng zhuang qiang le 和dang de yi sheng zhuang qiang le 单击 OK3.2 步骤二：定义单元类型1. 选择菜单路径：Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete2. 单击： Add(出现单元类型库选择对话框)。3. 在靠近左边的列表中单击 Visio Solid(固体矢量)，仅一次。4. 选
4、靠近右边的列表中单击 2d4node Plas 106，仅一次。5. 单击 OK，Library of Element Types 对话框关闭。/6. 单击 Options (选项)，出现 VISCO106 element type Options (visco106 单元类型选项) 对话框。7. 在关于 element behavior (单元特性) 的卷动条中，卷动到 Axisymmetric，且选中它。8. 单击 OK。/9. 单击 Element Types (单元类型) 对话框中的 Close。33.3 步骤三： 定义材料性质1. 选择菜单路径：选取菜单路径 Main Menu Pr
5、eprocessor Material Props Material Models，2依次双击 Structural， Linear ，Elastic 和 Isotropic，出现 Isotropic Matersal Properties (各向同性材料性质) 对话框。将弹出 1 号材料的弹性模量 EX 和泊松比 PRXY 的定义对话框。在 EX 文本框中输入 117.0E9，PRXY 文本框中输入 0.3。定义材料的弹性模量为 117Gpa，泊松比为0.32。单击对话框中的 ok 按钮，关闭对话框。接着双击 Density，在 DENS 文本框中输入 8900，设定 1 号材料密度 EMB
6、ED Equation.3 。单击 ok按钮，完成对材料 1 的密度定义。43. 选择菜单路径：Main Menu Preprocessor Matersal Props material models 出现 Define material model behavior (定义数据表对话框 )。依次双击 Structural, nolinear, lnelastic. Rate independent .isotropic hardening plasticity mises plasticity bilinear 选项，出现 linear isotropic properties for m
7、aterial number 12 对 YLD Strs (屈服应力) 键入 400.0e63 对 Tang Mod (剪切模量) 键入 200.0e64. 选择 FileApply & Quit，存储输入数据并退出材料编辑对话框。5. 选择菜单路径：Main Menu Preprosessor Material Porps Data Tables Graph.出现 Graph Data Tables (绘制表数据) 对话框。56. 单击 OK， 接受绘制 BISO 表的缺省设置，一个 BISO 表的曲线图出现在 ANSYS 图形窗口中。7. 在 ANSYS TooLbar 上单击 SAVE_
8、DB，存储模型文件。3.4 步骤四：创建矩形模型在这一步中，将创建一个代表柱体半横截面积的矩形。1. 选择菜单路径：Main Menu Preprocessor Modeling Create Area Rectangle By Dimensions出现 Create Rectanyle by Dimensions (依据尺寸产生矩形) 对话框。2. 对 X_坐标，键入 0, 0.005。3. 对 Y_坐标，键入 0, 0.05，然后单击 OK，一个矩形出现在 ANSYS 图形窗口中。64.选择 Main Menu Preprocessor MESHING SIZE CNTRLS MANUAS
9、IZE LINES PICKED LINES 命令，出现 ELEMENT SIZE ON 菜单。输入 2,4，单击 OK，出现 ELEMENT SIZES ON PICKED LINES 对话框 在 NDIV NO.OF ELEMENT DIVISIONS 输入栏输入 20，单击 OK5.选择 Main Menu Preprocessor MESHING SIZE CNTRLS MANUASIZE LINES PICKED LINES 命令，出现 ELEMENT SIZE ON 菜单。输入 1,3，单击 OK，出现 ELEMENT SIZES ON PICKED LINES 对话框 在 NDI
10、V NO.OF ELEMENT DIVISIONS 输入栏输入 4，单击 OK76.选择 Main Menu Preprocessor MESHING MESH AREAS FREE，出现 MESH AREAS 输入 1，单击 OK 生成模型7.选择 UTILITY MENU FILESAVE AS 出现 SAVE DATABASE 对话框。输入DANGDANGDANG ，OK 保存3.5 步骤五：求解加载1 .选择菜单路径： Main Menu Solution Analysis Type New Analysis。2 .单击 Transient 来选中，它然后单击 OK。8弹出对话框选择
11、FULL，OK 关闭窗口3. 选择菜单路径 Main Menu Solution Analysis Type SOLS CONTROLS，出现 SOLS CONTROLS 对话框。设置如图所示。93.6 步骤六： 定义铜柱体的初始速度1. 选择菜单路径：Main Menu Solution define Loads Apply Initial Conditn Define出现 Define Initial Condition (定义初始条件） 选择菜单。102. 单击 Pick All，出现 Define Initial Conditions 对话框。3. 在关于 DOF to be Spec
12、ified (要被指定的 DOF) 的卷动框中，卷动到 UY 且选中它。4. 对 initial velocity (初始速度 ) 键入 -200，然后单击 OK。5. 单击 ANSYS Toolbar 上的 SAVE_DB，存储模型文件。3.7 步骤七：选择节点1.选择菜单路径：Main Menu Solution define Loads Apply STRUCTURAL DISPLACEMENT ON NODES 命令，出现 APPLY U,ROT ON N 拾取菜单，11单击 PICK ALL,出现 APPLY U,ROT ON Nodes 对话框。在 LAB2 DOFS TO BE
13、CONSTRAINED列表框选择 UZ,在 BALUE displacementvalne 输入栏输入 0.单击 OK 关闭。12选择 UTILITY MENU SELECT ENTITIES 命令，出现 SELECT ENTITIES 对话框，如图设置，点击 OK 关闭。132.选择菜单路径：Main Menu Solution define Loads Apply STRUCTURAL DISPLACEMENT ON NODES 命令，出现 APPLY U,ROT ON N 拾取菜单单击 PICK ALL,出现 APPLY U,ROT ON Nodes 对话框。在 LAB2 DOFS TO
14、 BE CONSTRAINED列表框选择 UY,在 VALUE displacementvalne 输入栏输入 0.单击 OK 关闭。14选择 UTILITY MENU SELECT ENTITIES 命令，出现 SELECT ENTITIES 对话框，如图设置，点击 OK 关闭。153.选择菜单路径：Main Menu Solution define Loads Apply STRUCTURAL DISPLACEMENT ON NODES 命令，出现 APPLY U,ROT ON N 拾取菜单单击 PICK ALL,出现 APPLY U,ROT ON Nodes 对话框。在 LAB2 DOFS TO BE CONSTRAINED列表框选择 UY,在 VALUE displacementvalne 输入栏输入 0.单击 OK 关闭。4.选择 UTILITY MENU SELECT EVERYTHING 命令5. 选择菜单路径：Main Menu
