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1、“有限元分析及应用”课程有限元分析软件ANSYS6.xed上机指南清华大学机械工程系2002年9月说明本有限元分析软件ANSYS6.1ed:上机指南由清华大学机 械工程系石伟老师组织编写，由助教博士生孔劲执笔 , 于 2002 年 9 月完成，基本操作指南中的所有算例都在相应的软件系统中 进行了实际调试和通过。本上机指南的版权归清华大学机械工程系所有，未经同意， 任何单位和个人不得翻印。目录Projectl简支梁的变形分析1Project2坝体的有限元建模与受力分析3Project3 受内压作用的球体的应力与变形分析.5Project4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解.7Pro
2、ject5 超静定桁架的有限元求解.9Project6 超静定梁的有限元求解11Project7 平板的有限元建模与变形分析 13Project1梁的有限兀建模与变形分析梁承受均布载荷：1.0e5 Pa10m图 1-1 梁的计算分析模型计算分析模型如图 1-1 所示, 习题文件名: beam 。NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。梁截面分别采用以下三种截面（单位：m）：矩形截面：B=0.1, H=0.15圆截面：工字形截面：R=0.1w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2,t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.0071.1 进入 ANSYS程序 f ANSYSED 6.
3、1 f Interactive f change the working directory into yours f input Initial jobname: beamfRun1.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences fselect Structural f OK1.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor f Element Typef Add/Edit/Delete f Add f select Beam 2 node 188 fOK (back to Element Types window) fClose (the
4、 Element Type window)1.4 定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor fMaterial Props fMaterial Models fStructural f Linear fElastic fIsotropic finputEX:2.1e11, PRXY:0.3 f OK1.5 定义截面ANSYS Main Menu: Preprocessor f Sections f Beam f Common Sectns f 分别定义 矩形截面、圆截面和工字形截面：矩形截面：ID=1,B=0.1, H=0.15 f Apply f圆截面： ID=
5、2,R=0.1 f Apply f 工字形截面:ID=3,w1=0.1, w2=0.1, w3=0.2, t1=0.0114, t2=0.0114, t3=0.007 fOK1.6 生成几何模型/生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints Tn Active CS f依次输入三个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(5,1) OK/生成梁ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Lines lines Straight lines 连接两个特征点，1
6、(0,0),2(10,0) OK1.7 网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Attributes Picked lines OK 选择:SECT:1(根据所计算的梁的截面选择编号);Pick Orientation Keypoint(s):YES拾取： 3#特征点(5,1) OKMesh Tool Size Controls) lines: Set Pick All(in Picking Menu) input NDIV:5 OK (back to Mesh Tool window) Mesh Pick All (in Picking
7、Menu) Close(the Mesh Toolwindow)1.8 模型施加约束/最左端节点加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes pick the node at (0,0) OK select UX, UY,UZ,ROTX OK/最右端节点加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes pick the node at (10,0) OK select
8、UY,UZ,ROTX OK/施加y方向的载荷ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Beams Pick All VALI:100000 OK1.9 分析计算ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OK(to close the solve Current Load Step window) OK1.10 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed Shape select De
9、f + Undeformed OK (back to Plot Results window) Contour Plot Nodal Solu select: DOF solution, UY, Def + Undeformed, Rotation, ROTZ ,Def + UndeformedOK1.11 退出系统ANSYS Utility Menu:File Exit Save EverythingOKProject2坝体的有限元建模与应力应变分析计算分析模型如图 2-1 所示, 习题文件名: dam 。1m图 2 1 坝体的计算分析模型2.1 进入 ANSYS程序 f ANSYSED 6
10、.1 Interactive change the working directory into yours input Initial jobname: damRun2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences select Structural OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Solid Quad 4node 42 OK (back to Element Types window) Optionsselect K3: Plane St
11、rain OKClose (the Element Typewindow)2.4定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic input EX:2.1e11, PRXY:0.3 OK2.5 生成几何模型/生成特征点ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入四个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.4
12、5,5) OK/生成坝体截面ANSYS Main Menu: Preprocessor f Modeling f Create f Areas f Arbitrary fThrough KPS f依次连接四个特征点，1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) fOK2.6 网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor fMeshing fMesh Toolf(Size Controls) lines: Set f依次拾取两条横边:OKf input NDIV: 15 f Apply依次拾取两条纵边:OK f input NDIV: 20 fOK f(b
13、ack to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped fMesh f Pick All (in Picking Menu) f Close( theMesh Tool window)2.7 模型施加约束/分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束ANSYS Main Menu: Solution fDefine Loads fApply fStructural fDisplacement f On lines fpick the lines fOK fselect Lab2:UX, UY f OK/给斜边施加x方向的分布载荷
14、ANSYS 命令菜单栏: Parameters fFunctions fDefine/Edit f1) 在下方的下拉列表 框内选择x ,作为设置的变量；2)在Result窗口中出现X,写入所施加的载荷函数： 1000*X； 3) FileSave(文件扩展名：func) f 返回:Parameters f Functions f Read from file：将需要的.func文件打开，任给一个参数名，它表示随之将施加的载荷fOK f ANSYS Main Menu: Solution f Define Loads f Apply f Structural f Pressure f On Li
15、nes f 拾 取斜边；OK f在下拉列表框中，选择：Existing table fOK f选择需要的载荷参数名f OK2.8 分析计算ANSYS Main Menu: Solution fSolve fCurrent LS fOK(to close the solve Current Load Step window) fOK2.9 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc f Plot Results f Deformed Shapef select Def + Undeformed f OK (back to Plot Results window) f Contour Plot f Nodal Solu f select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed, Stress ,SX,SY,SZ, Def
