上機(jī)報(bào)告一ANSYS報(bào)告湖北汽車工業(yè)學(xué)院

1、上機(jī)報(bào)告一姓名：劉洋班級(jí)：KT1043-3-01學(xué)號(hào)：20109330401作業(yè)一：圖示折板上端固定，右側(cè)受力F=1000N,該力均勻分布在邊緣各節(jié)點(diǎn)上；板厚t=2mm,材料選用低碳鋼，彈性模量E=210GPa,=0.330一、有限元分析的目的：用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的(較簡單的)近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件)，從而得到問題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被較簡單的問題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成

2、為行之有效的工程分析手段。有限元模型的特點(diǎn)：1、單元類型本題屬于平面應(yīng)力問題單元分析類型；2、單位制毫米(mm、牛頓(N)、MPa(兆帕)；3、單元類型：對(duì)單元描述；材料；實(shí)常數(shù)。實(shí)體單元；選用8節(jié)點(diǎn)4面體單元(plane82);材料：低碳鋼；彈性模量E=2.1e5(2.15，一一一、X10),楊氏模量科=0.33;THK厚度：2。二、實(shí)體建模：(1)定義矩形(a) Start-Programs-ANSYS12.0-Interactive一，將IntialJobname改成sj1;(b) MainMenufPreprocessorModelingfCreatfAreasfRectanglefB

3、yDimensions(c)輸入X1=0,X2=30,Y1=0,Y2=-60.(d)點(diǎn)擊對(duì)話框上的Apply按鈕創(chuàng)建第一個(gè)矩形(e)輸入X1=30,X2=60,Y1=-30,Y2=-60。點(diǎn)擊對(duì)話框上的OK按鈕創(chuàng)建第二個(gè)矩形。ANHUT默1015Lluyuij(2)改變顯示控制并重新顯示單元(a)UtilityMenufPlotCtrlfNumbering。(b)在AREAAreanumbers選項(xiàng)處打勾)以便顯示面元的編號(hào)。(c)點(diǎn)擊對(duì)話框上的OK按鈕)關(guān)閉對(duì)話框)可以看到重新顯示的兩個(gè)矩形的中心處有面圖元的編號(hào)A1和A2)結(jié)果如圖：總110I5Hi37iQ1KrilX3*3THLiuTtn

4、t(3)面圖元的加運(yùn)算(a)MainMenufPreprocessorModelingfOperatefBooleansfAddfAreas。(b)點(diǎn)擊彈出的對(duì)話框中的PickAll按鈕)所有的面就被加在了一起；_AN；LKT1(H3-34】LiuTwit(c)UtilityMenuPlotCtrlNumbering)打開Linesnumbers選項(xiàng))點(diǎn)擊OK按鈕)模型自動(dòng)顯示線的編號(hào)。顯示如圖所示(4)定義材料屬性(a)MainMenufPreprocessorMaterialPropsfMaterialModelsfStructureTinefelastic-Isotropic(b)在EX

5、框中輸入彈性模量2.1e5)PRAY框中輸入比例0.33)按OK完成；(5)定義單元類型(a)MainMenufPreferences;(b)勾選Structural選項(xiàng)(表示作結(jié)構(gòu)分析用)再按OK完成；(c)PreprocessorfElementType點(diǎn)擊Add按鈕(然后在單元類型庫面板上左框內(nèi)點(diǎn)擊StructuralSolid(右框內(nèi)點(diǎn)擊Quad-8node(Plane82)按OK關(guān)閉單元類型庫面板或者直輸ET,1,PLANE82;(d)在單元類型對(duì)t框上點(diǎn)擊Options按鈕(在ElementbehaviorK3項(xiàng)的下拉框中選擇Planestrsw/thk;(e)按OK完成按Clos

6、e關(guān)閉對(duì)話框；(6)定義實(shí)常數(shù)(a)MainMenufPreprocessorRealConstants;(b)在彈出的對(duì)話框上點(diǎn)擊Add按鈕，在按OK確認(rèn)Plane82;(c)在彈出的對(duì)話框中輸入厚度2,按OK完成按Close關(guān)閉對(duì)話框；(7)劃分網(wǎng)格(a)MainMenufPreprocessorMeshingfMeshTool;(b)在MeshTool面板上點(diǎn)擊SizeControls模塊內(nèi)的GlobalSet按鈕(在彈出的對(duì)話框中輸入Elementedgelength(單元邊長值)為2,按OK完成；(c)在Mesh下拉框中選擇Areas;(d)點(diǎn)擊Mesh按鈕執(zhí)行網(wǎng)格劃分(在拾取對(duì)話中

7、g中點(diǎn)擊PickAll按鈕(點(diǎn)擊Close關(guān)閉MeshTool面板)結(jié)果如圖所示；(8)加載位移約(a) UtilityMenuPlot一Multi-Plots;(b) MainMenufSolutionfDefineLoads-ApplyfStructuralDisplacementfOnLines選取L13;(c)按OK完成(在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)選AllDOF(在Displacementvalue處輸入0,按OK關(guān)閉對(duì)話框；A-E-L-H-flT1CH3-3-CJ(9)施加非均布載荷(a)MainMenu:SolutionfDefineLoadsfApplyfStructuralfPress

8、urefOnLines.拾取右邊線一OK一如下圖輸入一OK;(b)輸入力-1000/60;AHSYSN5MU14?52=27KT10<3-3-01LitrranE(10)求解(a)MainMenuSolutionfSoke-CurrentLS(b)觀看彈出的信息窗口；在窗口的FileClose退出該窗口(c)點(diǎn)擊求解確認(rèn)窗口上OK按鈕；開始求解；關(guān)閉"Solutionisdone”窗口A上九AJ口-g.中I產(chǎn)EM.EifUiDiflrwLurit通>UWtav4pM-IEStWtncwHnc.iD£»fctl|TFM«9M*t口；生?吧必&#

9、171;«!1Hh4HFMltf*«ihAFE3口h-wAMSYS：EBIriarxulHcxD-ingHriiMNVHS-CMhialBflii>amt中m*-BtMHm出TfenwiKpgpragTFTM一修IDKJMT3C4WlKFi修nvFMI.mmi«rm.muSTEFMnui.Tri¥2EhlM»*tflt.ritoHtfiEmiEiti&rim.一izr(MiVJiEIMHMBUHEtlVmm<kimwriMdt»4.(MEAMIKililiMJI回曰皿LL.,mFNalWI,.UXH3hUHITI&

10、amp;.,IdJW“L肝，小一工d三、計(jì)算結(jié)果1、繪制形圖(a)MainMenuGeneralPostprocfReadResults-FirstSet;(b)MainMenuGeneralPostproLPlotResultsDeformedShape;(c)點(diǎn)選Def+undeformed;按OK完成；結(jié)果如圖所示：2、繪制應(yīng)力曲線(a)MainMenufGeneralPostprocfPlotResultsfContour-NodalSolu(b)彈出的對(duì)話框中的左下拉框內(nèi)選擇Stress(右下拉框內(nèi)選擇vonMises)按OK完成觀察如圖所示：IftnLSt-&：£

11、甘立工二工STEPl3*11rlM!=3爾小法EWE=aJ-21L'J財(cái)二心訐¥aiozETiM3-3-ClLluyanf313-?ul:2IBL.ilt:工三工國電節(jié)3、應(yīng)力(a)此時(shí)網(wǎng)格密度2,generalpostprocfqueryresultsfsubgridsoluzaifstressvommishe4、DOFSolution(a)MainMenuGeneralPostprocfPlotResultsfContour-NodalSolunodalsolutionfdofsolutionfdisplacementvectorsum(b)generalpostproc

12、fqueryresultsfsubgridsolu(c)以下依次選DOF中的X,Y,ZY四、網(wǎng)格密度不同當(dāng)網(wǎng)格密度為4時(shí);網(wǎng)格劃分為下圖：應(yīng)力分布圖:后處理分析，根據(jù)上面的應(yīng)力位移圖知當(dāng)隨著網(wǎng)格密度的增大時(shí)A點(diǎn)處應(yīng)力也增大。有限元的解出現(xiàn)了大的偏差屬于不正常情況，所以A點(diǎn)是一個(gè)折點(diǎn))屬于應(yīng)力奇異點(diǎn)。六、A點(diǎn)用過渡圓角1、創(chuàng)建圓角(a)MainMenufPreprocessorModeling-CreatefLines-LineFillet(b)拾取L13和L11,點(diǎn)擊OK完成線的選取(c)在彈出來的對(duì)t框中輸入Filletradius為5,點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框2、創(chuàng)建圓角面(a) Utility

13、MenuPlotCtrls-Pan,Zoom,Rotate點(diǎn)擊Zoom按鈕，移動(dòng)鼠標(biāo)至剛才已經(jīng)創(chuàng)建好的圓角處，點(diǎn)擊左鍵，放大。(b) MainMenufPreprocessorModeling-CreateAreas-ArbitraryByLines生成圓角面。(c)點(diǎn)擊Pan,Zoom,Rotate面板上的Fit按鈕。關(guān)閉面板3、面的相加，結(jié)果如圖R=5時(shí)4、應(yīng)力和位移分析圖際二®扇二三心口叮工田小號(hào)=£F=1HUB=1把中眥二1gK=,M32'55=BOI=-2量噌兮'57a!二三必一白抬ANHAr就ia-13!，八工二12s二打ieijw二比*序丁鄉(xiāng)”一如KT104-3-01Muyen#R=3時(shí)際二C三二三匚工£1T二疔寫B(tài)?7EE=1HUE=1史中眥二1&；=.gT牌3MH=-05915皿血！=SM-47e-02*31551.7271口匕.4二號(hào)155.12S£0$-噫這遞25.7777,.57712.2781覦”0232.67KTlM3-3-tLliuymit.由圖對(duì)比可知，隨著A處圓角半徑的增大，此時(shí)A點(diǎn)處的角點(diǎn)應(yīng)力隨著減小。由此得出結(jié)論在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免折板的情況。實(shí)驗(yàn)小結(jié)：在學(xué)習(xí)ANSYS勺過程中，不要純粹的把ANSY*作