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1、有限元上机指导书（机装冶炼专业用黄文编）示例：角架的静力分析问题描述:下边是一个关于角架静力学分析的例子。角架左上侧销空圆周方向全约束。 线性分布压力作用于右下侧销空的下半部分。压力的大小：由A点50MPa变化 到B点500MPa再到C点50MPa。求角架在外力作用下的应力分布及形状变形。 材料参数：弹性模量E=210GP:泊松比v=0.360R10问题分析与假设:注：单位均为mm与角架x、y方向尺寸相比，角架厚度尺寸较小。又知角架所受外力全部作 用在（Oxy）平面，且不随z轴（垂直于Oxy平面）变化，认为该问题为平面应 力问题。用实体建模的方法建立2-D模型。自动网格划分生成节点与单元。基于
2、图形界面的交互式操作步骤1选择ANSYS仿真环境，设定工作目录和工作文件1.1进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）程序f ANSYS10.0 f ANSYS product launcher f Simulation Environment f ANSYSLicensef ANSYS Multiphysicsfworking directory （设置工作目录）： D:ansysfjob name （设置工作文件名）：exaRun2生成几何模型2.1生成平面方板：ANSYS Main Menu f PreprocessorModeling f CreateAreas f Rectangle
3、 f By Dimensionsf 输入 x1,x2 X Coordinates： 0,60；输入 y1,y2 Y Coordinates： -10,10f Apply （生成第一个矩形）f 输入 x1,x2 X Coordinates： 40,60；输入 y1,y2 Y Coordinates： -10,-30f OK（生成第二个矩形,关闭对话框）（注意：Apply 与OK的区别）2.2打开面编号显示命令：Utility Menu-PlotCtrlsf Numbering.f 勾选 Area numbersfOK（关闭对话 框）一ToolbaLSAVE_DB （保存数据）2.3工作平面改为极
4、坐标Utility Menu WorkPlaneDisplay Working Plane （显示工作平面）futility MenuWorkPlaneWP Settings.点击 Polar点击 Grid and Triad输入 Snap Incr 0.1Radius 10OK2.4建立第一个圆Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasCircleSolid Circle 输入 WP X:0； WP Y0, Radius： 10OKToolbarSAVE_DB2.5移动工作平面Utility Menu WorkPlane Offset WP to Key
5、points+点选右下侧矩形左 下角的关键点一点选右下侧矩形右下角的关键点一OK2.6建立的二个圆Main Menu PreprocessorModelingCreateAreasCircleSolid Circle 输入 WP X:0, WP Y0, Radius： 10OKToolbarSAVE_DB2.7面相加Main MenuPreprocessor ModelingOperate BooleansAddAreas Pick AllToolbarSAVE_DB28建立倒角Utility Menu PlotCtrls Numbering勾选 Line numbersOKUtility M
6、enu WorkPlaneDisplay Working Plane （关闭工作平面显示）Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Line Fillet 点选 L17,L8（或在 Line Fillet 对话框中输入 17,8）OK输入 RAD： 4OKUtility Menu Plotline2.9生成面Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 依次点选L4, L5, L1 （或在Create Area by L对话框中输入4,5,1） OK（生成面）一Ut
7、ility Menu PlotAreasToolbar SAVE_DB2.10面相加，布尔运算Main MenuPreprocessor ModelingOperate BooleansAddAreas Pick AllToolbarSAVE_DB2.11视图调整PlotCtrlsPan Room RotateFitClose2.12建立第一个销孔Utility Menu WorkPlaneDisplay Working Plane （显示工作平面）一Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasCircleSolid Circle输 入 WP X:0, WP
8、 Y0, Radius： 4OK2.13移动工作平面，建立第二个销孔Utility Menu WorkPlane Offset WP to Global Origin Main Menu Preprocessor ModelingCreateAreasCircleSolid Circle输入 WP X:0, WP Y:0, Radius:4OKUtility Menu WorkPlaneDisplay Working Plane （关闭工作平面显示）一Utility Menu PlotReplotUtility MenuPlot AreasToolbar SAVE_DB2.14利用布尔运算把销
9、孔从角架中减去Main Menu Preprocessor Modeling Operate Booleans Subtract f Areas输入框中输入：2 （选择角架）OK输入框中输入：1, 3 （依 次点选两个销孔）一OKToolbarSAVE_DB2.15保存几何模型Utility MenuFileSave AsSave Database toexamodeLdbOK3定义材料3.1设置计算类型ANSYS Main Menu： PreferencesStructuralOK3.2定义材料特性ANSYS Main Menu： PreprocessorMaterial PropsMate
10、rial Models双击 StructuralLinearElasticIsotropic： EX： 2.1e5（弹性模量），PRXY： 0.3 （泊 松比OKMaterialEXtToolbarSAVE_DB4选择单元类型ANSYS Main Menu： Preprocessor Element Type Add/Edit/DeleteAdd Solid Quad 8node 82OK （返回 Element Type 窗口）一OptionsK3： Plane Strs w/thk （带厚度的平面应力问题）一OKCloseToolbarSAVE_DB 5定义实常数以确定平面问题的厚度ANS
11、YS Main Menu : Preprocessor Real Constants Add/Edit/DeleteAdd 点选 Type 1 PLANE82OKReal Constant Set No： 1 （第一号实常数），THK： 5 （平面问题的厚度）一OKClose6网格划分ANSYS Main Menu : PreprocessorMeshingMesh Tool位于 Size Controls 下的 Global： SetSIZE： 5OKMesh Tool点击 Mesh 按钮Pick AllClose（关闭 Mesh Tool 窗口）ToolbarSAVE_DB7保存模型：Ut
12、ility MenuFileSave AsSave Database toexamesh.dbOKUtility MenuPlot Lines8对模型施加边界条件8.1施加位移约束ANSYS Main Menu Preprocessor Solution Define Loads Apply StructuralDisplacement On Lines点选左上侧孔周边的四条线（或输入 9,10,11,12） OK点击 All DOF输入 VALUE:0OKToolbarSAVE_DB8.2施加载荷ANSYS Main Menu: SolutionDefine Loads ApplyStruc
13、turalPressure On Lines点选右下孔左下侧的线（或输入6） Apply第一个VALUE中输 入50,第二个Value中输入500Apply点选右下孔右下侧的线（或输入7） Apply第一个 VALUE 中输入 500,第二个 Value 中输入 50OKToolbar SAVE_DBUtility MenuPlot AreasUtility MenuSelectEverything8.3保存有限元模型Utility MenuFileSave AsSave Database toexaFEA.dbOK9分析计算ANSYS Main Menu： SolutionSolveCurr
14、ent LSOKShould The Solve Command be Executed?YES （等待计算）一Close（Solution is done!）关闭文字 窗口10结果显示10.1变形图显示ANSYS Main Menu f General Postproc f Plot Results f Deformed Shape f Def+Undeformed_OK10.2应力显示ANSYS Main Menuf General Postprocf Plot ResultsContour PlotNodal Solutionf StressVon Mises StressOK（可继续观
15、察其他的结果）10.3路径操作ANSYS Main MenuGeneral PostprocPath OperatiorsDefine PathBy Nodes 117,119,120,121,118,123,124,125,122,127,128,129,126,130,131,132 OK NamecircleOK关闭显示文件Recall Path点选 circleOKMap onto PathLab： SEQVItem, Comp： stress von Mises SEQVOK关闭 警告框Plot Path ItemOn Gemetry点选 SEQVOK11命令流文件的生成Utility MenuFileWrite DB log file.exa.lgwOK12退出系统练习
