ansys有限元分析實驗報告

1、 ansys有限元分試驗報告 ansys試驗報告一、 ansys簡介:ansys軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ansys開發(fā)，它能與多數(shù)cad軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如pro/engineer, nastran, autocad等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級cae工具之一。本實驗我們用的是ansys12.1軟件。ylbxbaab二、 試驗題目：我們組做的是第六組題目，具體題目如下：（6）如圖所示，l/b=10，a= 0.2b , b= (0.5-2)a，比較 b 的變化對最大應(yīng)力sx 的影響；并與（5）比

2、較。三、 題目分析：該問題是平板受力后的應(yīng)力分析問題。我們通過使用ansys軟件求解，首先要建立上圖所示的平面模型，然后在平板一段施加位移約束，另一端施加載荷，最后求解模型，用圖形顯示，即可得到實驗結(jié)果。四、 ansys求解：求解過程以b=0.5a=0.02為例：1.建立工作平面，x-y平面內(nèi)畫長方形，l=1,b=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01;（操作流程：preprocessormodelingcreateareasrectangle）2.根據(jù)橢圓方程，利用描點法畫橢圓曲線，為了方便的獲得更多的橢圓上的點，我們利用c+程序進行編程。程序語句如下：運行結(jié)果如下：本問題（b=0.5

3、a=0.01）中，x在0,0.02上每隔0.002取一個點，y值對應(yīng)于第一行結(jié)果。由點坐標(biāo)可以畫出這11個點，用reflect命令關(guān)于y軸對稱，然后一次光滑連接這21個點，再用直線連接兩個端點，便得到封閉的半橢圓曲線。（操作流程：createkeypointson active cs依次輸入橢圓上各點坐標(biāo)位置reflectcreatesplines through keypointscreatlines得到封閉曲線）。3.由所得半橢圓曲線，生成半橢圓面。用reflect命令關(guān)于x軸對稱（操作流程：createareas by linesreflect得到兩個對稱的半橢圓面）。4.用substr

4、act命令，將兩個半橢圓面從長方形板上剪去（操作流程：preprocessormodelingcreatebooleanssubstractareas.）。5.定義單元類型和材料屬性（preprocessorelement typeadd選solid quad 4nodes 42，material propsmaterial modelsstructurallinerelasticisotropice=200gpa,=0.3）。5.長板左端施加位移約束，右端施加載荷約束(preprocessorloadsdefine loadsapplystructuraldisplacement(左邊),p

5、ressure（右邊）)。6.用meshing命令劃分單元（meshingmeshtool選meshpick all生成單元）。7在solution命令下，選好求解方式后求解（analysis typenew analysisstatic soln controlspre-condition cg）。8.在后處理中讀取結(jié)果(general postprocread resultsfirst set)。9.選擇plot菜單，顯示變形圖和應(yīng)力圖。在plotctrl-style-counter-uniform菜單下，可以細分并顯示出應(yīng)力較大的區(qū)段(plotresultsdeformed shape看

6、變形，contour plot看應(yīng)力，選stress,x方向)。對于每個b值下的橢圓模型，都可按照上述過程進行求解。b依次取0.5a,0.75a,1.0a,1.25a,1.50a,1.75a,2.00a.五、結(jié)果分析：1. b=0.5a:（1）變形圖：(2)x方向應(yīng)力圖（整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：2.b=0.75a(1)變形圖:(2)x方向應(yīng)力圖（整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：3.b=a：(1)變形圖：(2)x方向應(yīng)力圖（整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：4.b=1.25a(1)變形圖：(2)x方向應(yīng)力圖（整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：5.b=1.5a(1)變形圖：(2)x方向應(yīng)力圖（

7、整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：6.b=1.75a(1)變形圖：(2)x方向應(yīng)力圖（整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：7.b=2a(1)變形圖：(2)x方向應(yīng)力圖（整體）：(3)應(yīng)力的局部放大圖：根據(jù)所得結(jié)果，用描點法作出（b/a）-xmax圖像。用matlab編程如下：x(1:7)=0.5 0.75 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0;y(1:7)=191.573 242.693 281.89 334.452 390.606 536.279 648.126 ;plot(x,y)程序運行結(jié)果如下：分析以上結(jié)果可得：（1） x的最大值分布在橢圓在y軸上的頂點處，即出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；（2）

8、xmax隨著（b/a）的增大而增大。出現(xiàn)以上結(jié)果的原因：（1） 本題施加的是均勻載荷，靜態(tài)分析，應(yīng)力=f/a,由此可得，在x=0處橫截面積a最小，應(yīng)力最大，于結(jié)果（1）一致；（2） 當(dāng)（b/a）增大時，x=0處的曲率增大，截面積a進一步減小，xmax增大，與結(jié)果（2）一致。六、與第（5）組結(jié)果對比：1.第五組研究的題目是：lbbxyal/b=10，a= 0.2b , b= (0.5-2)a 比較 b 的變化對最大應(yīng)力 sx 的影響；并與（6）比較。2.題目分析：我們組和第五組的研究課題性質(zhì)一樣，區(qū)別在于，他們是在平板中心截取橢圓，而我們組是在平板兩側(cè)?？梢灶A(yù)想，x方向最大應(yīng)力也出現(xiàn)在x=0處，

9、而且隨著曲率的增大，xmax隨之增大。3.用第（5）組的數(shù)據(jù)進行分析：編程如下：x(1:7)=0.5 0.75 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0;y(1:7)=2190000 2680000 3690000 4420000 5620000 7880000 11000000 ;plot(x,y)所得圖像如下： 結(jié)果分析：第（5）組的結(jié)果和我們預(yù)想的結(jié)果相一致：最大應(yīng)力分布在曲率最大處，并且隨著曲率的增大而增大。七、心得體會：1. 本次ansys研究性課題，讓我們熟悉了ansys軟件的基本操作，對有限元分析的思想方法也有了初步的理解。我們在試驗過程中遇到的問題有：（1）在施加載荷和位移約束之前，必須先定義單元，平板左邊的位移約束應(yīng)該施加雙向（x和y方向）約束才能保證后面的求解順利，同時載荷約束應(yīng)該施加pressure,數(shù)值是-100；（2）劃分單元之后需選擇正確的求解方式，求解結(jié)束之后需進行相關(guān)后處理。（3）可以對最大范圍的主應(yīng)力進行詳細劃分，然后顯示圖形。即為應(yīng)力的局部放大圖。2. 本次試驗中運用了材料力學(xué)的理論知識