分析結(jié)果的后處理

1、分析結(jié)果的后處理第1頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一9/3/202214.1.1 載荷種類 在不同的學(xué)科中，載荷的具體含義也不盡相同，下面為不同學(xué)科中所指的載荷術(shù)語。結(jié)構(gòu)分析：位移、力、壓力、溫度、重力；熱力分析：磁場、熱流速率、對流、內(nèi)部熱生成、無限表面等；磁場分析：磁場、磁通量、磁場段、源流密度、無限表面；電場分析：電勢（電壓）、電流、電荷、電荷密度、無限表面等；流體分析：流速、壓力等對不同學(xué)科的載荷而言，程序中的載荷可以分為六類：（1） DOF constraint(DOF約束）:定義節(jié)點的自由度值，也就是將某個自由度賦予一個已知值。在結(jié)構(gòu)分析中該約束被指定為位

2、移和對稱邊界條件；在熱力分析中被指定為溫度和熱通量平行的邊界條件。第2頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一（2）Force（集中載荷或力載荷）：施加于模型節(jié)點上的集中載荷。在結(jié)構(gòu)分析中被指定為力和力矩；在熱分析中為熱流速率；在磁場分析中為電流段。（3）Surface load(表面載荷)：為施加于模型某個表面上的分布載荷。在結(jié)構(gòu)分析中被指定為壓力；在熱分析中為對流和熱通量。（4）Body load(體積載荷)：為施加于模型上的體積載荷或者場載荷。在結(jié)構(gòu)分析中為溫度；熱力分析中為熱生產(chǎn)率。（5）Inertia load（慣性載荷）：由物體的慣性引起的載荷，如重力加速度、角速

3、度、角加速度。主要在結(jié)構(gòu)分析中使用。（6）Coupled-field loads（耦合場載荷）：為以上載荷的一種特殊情況，是從一種分析得到的結(jié)果作為另一種分析的載荷。例如可以施加磁場分析中計算的磁力作為結(jié)構(gòu)分析中的力載荷。第3頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一1)載荷步(load step) 載荷步就是我們平時講的分步施加加載荷，以模擬真實的載荷配置。左圖所示顯示了一個需要三個載荷步的載荷歷程曲線：第一個載荷步用于線性載荷，第二個載荷步用于不變載荷，第三個載荷步用于卸載。載荷值在載荷部的結(jié)束點達(dá)到全值。2)載荷子步 子步(Sub step):將一個載荷步分成幾個子步施加

4、載荷。3)時間的作用 在所有靜態(tài)和瞬態(tài)分析中，ANSYS使用時間作為跟蹤參數(shù)，而不論分析是否依賴于時間。在指定載荷歷程時，在每個載荷步的結(jié)束點賦予時間TimeLoad4.1.1.1 載荷步和子步值。時間也可作為一個識別載荷步和載荷子步的計算器。這樣計算得到的結(jié)果也將是與時間有關(guān)的函數(shù)，只不過在靜力分析中，時間取為常量0；在瞬態(tài)分析中，時間作為表示真實時間歷程的變量在變化；在其它分析中，時間僅作為一個計算器識別求解時所采用的不同載荷步。第4頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一從時間的概念上講，載荷步就是作用在給定時間間隔內(nèi)的一系列載荷；子步為載荷步中的時間點，并在這些點上求

5、得中間解。 在ANSYS程序中，用戶可以把載荷施加在實體模型（關(guān)鍵點、線、面、體等）上，也可以施加在有限元模型（結(jié)點、單元）上。如果載荷施加在幾何模型上，ANSYS在求解前先將載荷轉(zhuǎn)化到有限元模型上。這兩種情況各有各自的優(yōu)缺點。 (1)施加在實體模型上優(yōu)點: （1）模型載荷獨立于有限元網(wǎng)格之外，這樣就不必因為網(wǎng)格重新劃分而重新加載；（2）通過圖形拾取來加載時，因為實體較少，所以施加載荷簡易。缺點: （1）不能顯示所有的實體模型載荷；（2）施加關(guān)鍵點約束的擴展時，在兩個關(guān)鍵點施加的約束會擴展到關(guān)鍵點之間的直線上所有的節(jié)點上，有時這種約束并不是實際的約束情況，因此在使用擴展約束時，在關(guān)鍵點上施加約

6、束要特別小心。4.1.2 加載方式及其優(yōu)缺點第5頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一(2)施加在有限元模型上優(yōu)點： （1）約束可以直接施加在節(jié)點上，所以擴展約束沒有影響；（2）載荷可以直接施加在節(jié)點上缺點：（1）任何對于有限元網(wǎng)格的修改都會使已施加的載荷無效，需要刪除先前的載荷并在新網(wǎng)格上重新施加載荷；（2）不方便處理線載荷和面載荷，因為原來施加在一條線上的載荷需要逐個結(jié)點來拾取，原來施加在一個面上的載荷需要逐個單元來拾取，非常麻煩。實例：connect.db第6頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 任何實際結(jié)構(gòu)都會受到一定的約束條件來保持其穩(wěn)定性，

7、因此給結(jié)構(gòu)模型施加合適的約束條件是進行有限元分析的一個重要步驟。 在結(jié)構(gòu)分析涉及到的所有載荷中，慣性載荷相對于整體相對于整體笛卡兒坐標(biāo)系施加于整個模型，除此之外，其它載荷既可以施加于實體圖元（點、線、面），也可以施加在有限元模型上（結(jié)點、單元）。載荷可以進行施加(Apply)、刪除(Delete)、運算(Operate)。 施加載荷可以通過前處理器Preprocessor或求解器Solution 中的Loads項完成。左圖示菜單為第一種方式。彈出相應(yīng)對話框后：4.2 載荷的施加第7頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一(1)選擇載荷形式：如Displacement(位移)

8、,Force/Moment(力和力矩),Pressure(壓力)、Temperature（溫度）等；(2)選擇加載的對象：如:On Keypoints、On Lines、On Areas、On Nodes、On Element等；(3)指定載荷的方向和數(shù)值 在結(jié)構(gòu)分析中，DOF約束中相應(yīng)的自由度有平移和旋轉(zhuǎn)，共有6個，即UX、UY、UZ(X、Y、Z方向平動自由度）及RTOX、RTOY、RTOZ （X、Y、Z方向的轉(zhuǎn)動平動自由度），它可以施加在線上，也可以施加在結(jié)點上。位移方向與總體坐標(biāo)軸正向相同時取正值，否則取負(fù)值。DOF的復(fù)雜情況如下：施加對稱或者反對稱DOF約束施加耦合DOF約束4.2 .

9、1 加載自由度(DOF)約束第8頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.2.1.1 在關(guān)鍵點（或節(jié)點）上加載位移約束命令：DK, KPOI, Lab , VALUE ,VALUE2, KEXPND, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6D, NODE, Lab , VALUE ,VALUE2, NEND, NINC, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6GUI：SolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Keypoints（或On Nodes）參數(shù)說明：KOPI、NODE要施加

10、約束的關(guān)鍵點號、節(jié)點號LabUX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ等符號標(biāo)識；VALUE、VALUE2自由度值、第二個自由度值；NEND，NINC指定相同的約束值到NODE到NEND的節(jié)點上（缺省為NODE），其節(jié)點號增量為NINC（缺省1）；KEXPND關(guān)鍵點自由度擴展選項（0約束只施加在關(guān)鍵點處的節(jié)點上；1將關(guān)鍵點上的約束進行擴展(見下頁）Lab2 , Lab3, Lab4, Lab5, Lab6附加自由度，這些自由度取相同的值施加在這些節(jié)點上。第9頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一對話框中的KEXPND選項設(shè)為YES，可使相同的約束施加在位于兩關(guān)鍵點連線的

11、所有節(jié)點上。如左圖所示。只要拾取關(guān)鍵點K1和K2，再在設(shè)置對話框中選擇All DOF，并在VLAUE框中輸入0，設(shè)置EXPAND為Yes，則K1至K2之間的所有節(jié)點都將被約束，即相當(dāng)于固定了這條邊；KEPANDNo則只固定了K1、K2上的兩個節(jié)點被約束。K1K2第10頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.2.1.2 在線（或面）上加載位移約束命令：DL, LINE, AREA ，Lab , Value ,Value2DA, AREA, Lab , Value ,Value2 參數(shù)說明：略GUI：SolutionDefine LoadsApplyStructuralDis

12、placementOn Lines（或On Areas）第11頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.2.1.2 對稱約束與反對稱約束 在位移約束中還有兩個非常重要的約束，就是施加在對稱面上的對稱約束和反對稱約束。（1）對稱約束限制對稱面內(nèi)所有節(jié)點的兩個方向旋轉(zhuǎn)自由度，同時限制了垂直于對稱面的位移自由度。（2）反對稱約束限制了對稱面內(nèi)所有節(jié)點在對稱面內(nèi)的兩個方向位移自由度，同時限制了垂直于對稱面的旋轉(zhuǎn)自由度。第12頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 對稱約束與反對稱約束的示意圖如下： 這兩種約束條件應(yīng)用在不同的對稱模型的場合，通過設(shè)定對稱約束邊界條

13、件達(dá)到簡化建模的效果。施加對稱約束和反對稱約束的采用的命令仍然是DL、DA，其參數(shù)Lab設(shè)為SYMM（對稱）或ASYM（反對稱）。GUI: SolutionDefine Symmetry B.C. （或Antisymm B.C.）第13頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 在結(jié)構(gòu)分析中，集中載荷包括力（FX、FY、FZ，即在X軸、Y軸、Z軸方向的集中力和力矩（MX、MY、MZ，即繞X軸、Y軸、Z軸的力矩）。它們只能施加在關(guān)鍵點和節(jié)點上FK，KOPI，Lab，Vlaue，Vlaue2F，NODE，Lab， Vlaue，Vlaue2，MEND，NINCGUI：|LoadsDe

14、fine LoadsApplyStructuralPressureOn On Keypoints（或On Nodes）參數(shù)說明：KOPI、NODE關(guān)鍵點、節(jié)點Lab：FX，F(xiàn)Y，F(xiàn)Z（力）或MX，MY，MZ（力矩）4.2.2 施加集中載荷正值表示力的方向與坐標(biāo)軸正向一致，負(fù)值表示力的方向與坐標(biāo)軸正向相反第14頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 在結(jié)構(gòu)分析中，表面載荷就是施加的壓力。當(dāng)表面載荷方向指向物體內(nèi)部時取正值，否則取負(fù)值，ANSYS不僅可以將表面載荷施加在線上、面上，還可以將表面載荷施加在結(jié)點、單元以及梁上。3.2.3.1 在線（或面）上施加分布載荷命令：SFL，

15、線編號，分布載荷類型，VALI,VALJGUI：.| LoadsDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Lines4.2.3 施加分布載荷第15頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 若分布載荷為均布載荷，只需在對話框的第一個輸入欄中輸入相應(yīng)的分布載荷值；若同時輸入第二個值，則表示在這條線上，從線的起始點到線的終點，沿線的方向，承受從第一個值到第二個值線性過渡的分布載荷。 注意：（1）ANSYS中的線是有方向的，相當(dāng)于從起始關(guān)鍵點到終止關(guān)鍵點的一條矢量線，這在很多分析中非常重要。觀察方向從實用菜單PlotCtrlsSymbol中設(shè)置Lin

16、e dirrction on（2）對于非線性的函數(shù)分布載荷，可以通過分段近似線性加載的方法，或者通過不同節(jié)點處加載不同集中力的方法進行模擬（使用數(shù)組載荷定義）線上分布力加載的起始方向第16頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一3.2.3.2 在相連的幾個節(jié)點上施加分布載荷命令：SF，NList，Lab，VALUE,VALUE2GUI：.|Loads|Apply|StructualPressureOn Nodes采用GUI操作，在彈出拾取對話框后，在模型上選取幾個相連的節(jié)點（要施加分布載荷的節(jié)點），單擊OK按鈕，彈出如下所示分布載荷大小設(shè)置對話框：注意：在節(jié)點上施加分布載荷必

17、須選取兩個以上的節(jié)點第17頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一3.2.3.3 在單元上施加分布載荷命令：SFE，ELEM，LKEY，Lab，KVAL，VAL1，VAL2，VAL3，VAL4GUI：.|LoadsDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Elements參數(shù)說明：ELEM施加分布載荷的單元號；All，則選取所有單元；P，則其后所有參數(shù)失效；LKEY 載荷方向標(biāo)示，默認(rèn)1；Lab有效載荷符號（結(jié)構(gòu)分析中LabPRES） 采用GUI操作，在彈出拾取對話框后，在模型上拾取需要施加分布載荷的單元后，單擊OK按鈕，彈出如下所示分布載荷

18、大小設(shè)置對話框： 如果單元上的載荷是均布的，可以只在VALUE輸入框中輸入載荷值即可；如果不是均布載荷，則需要輸入其它節(jié)點上的載荷值。各節(jié)點之間的載荷分布規(guī)律，按線性變化處理。第18頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.2.4 施加體積載荷 在結(jié)構(gòu)分析當(dāng)中，體積載荷有溫度和流量兩種。在ANSYS程序當(dāng)中，體積載荷可以施加在結(jié)點、關(guān)鍵點、線、面、體、單元上GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Apply|Temperature Main Menu|Solution|Loads|Apply| TemperatureGUI：Main Menu|Pr

19、eprocessor|Loads|Apply|Other|Fluence Main Menu|Solution|Loads|Apply| Other|Fluence第19頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.2.5 施加慣性力載荷 在結(jié)構(gòu)分析中，慣性載荷有加速度、角加速度、角速度等。慣性載荷只有在模型具有質(zhì)量的時候才有效。GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Apply|Gravity Main Menu|Solution|Loads|Apply| Gravity列表顯示慣性載荷：Utility Menu|List|Status|Soluti

20、on|InertiaANSYS程序不允許用戶刪除慣性載荷，要取消慣性載荷只需將其值設(shè)為0第20頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一命令：CP，NSET，Lab，NODE1，NODE2，GUI :PreprocessorCoupling/CeqnCouple DOFs參數(shù)說明：NSET耦合標(biāo)號；Lab耦合自由度；GUI方式在彈出拾取對話框后，拾取需要耦合的若干節(jié)點，單擊OK，進入耦合設(shè)置對話框，如下圖所示： ANSYS中可以設(shè)置耦合約束來模擬鉸鏈、無摩擦滑動器、萬向節(jié)、無摩擦接觸面等問題。一個耦合約束是設(shè)置一組被約束在一起，有著相同大小但數(shù)值未知的自由度。 4.2.6 耦合

21、約束(Couple DOFs)耦合編號第21頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 提示：（1）耦合設(shè)置的標(biāo)號是為了區(qū)分不同耦合設(shè)置的，必須是一個自然數(shù)，每次生成新的耦合都應(yīng)該輸入不同的標(biāo)號；（2）耦合設(shè)定的都是節(jié)點，因此耦合操作必須在劃分單元后進行，不可以耦合關(guān)鍵點、線和面； 對于需要在同一位置的所有節(jié)點之間自動生成耦合關(guān)系的情況，選擇主菜單中：GUI :PreprocessorCoupling/CeqnCoincident Nodes，如左圖所示。在該對話框中選擇耦合自由度，然后輸入容差的值，單擊OK，則完成距離小于容差設(shè)定的相同位置節(jié)點的自由度耦合。例如：需要耦合節(jié)點

22、301、31、32的X方向自由度，使之成為一個可以沿Y軸滑動的滑動幅，使用如下命令：CP，1，UX，30，31，32第22頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 很多力學(xué)問題需要加載預(yù)應(yīng)力，例如螺釘?shù)念A(yù)緊問題等。ANSYS中提供了直接的預(yù)應(yīng)力加載。4.2.7 加載預(yù)應(yīng)力第23頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.3.1 在圖形中顯示載荷 通常情況下，施加在幾何實體模型上的載荷，用相應(yīng)的符號顯示在幾何實體模型的體、面、線或關(guān)鍵點上。而有限元模型上加載的載荷，則顯示在節(jié)點或單元上。顯示符號的設(shè)置如下：命令：/PBC/PSF/PEF/PICE/PSYMBG

23、UI:Utility MneuPlotcrlsSymbol 選擇應(yīng)用菜單中的plotVolumes（Areas，Lines）等命令僅顯示幾何實體模型加載的情況；若選擇plotElement，則僅顯示有限元模型加載情況；若選擇PlotMulti_Plots則顯示全部加載情況。記?。和ㄟ^圖形顯示僅僅能夠看到加載和約束的基本情況。 需要知道具體的加載位置和大小，應(yīng)選擇主菜單中的ListLoads子菜單中的相關(guān)命令。4.3.2 載荷刪除 對于已施加在幾何模型上或有限元模型上的載荷，可以進行刪除操作。命令:LSCLEAR,LabGUI：define LoadsDelete.4.3 載荷顯示與控制第24頁

24、，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一 求解的過程大部分是由計算機自動完成的，在完成建模和加載工作后，就可以直接進行ANSYS求解了。命令：/SATTUS,SOLU SOLVEGUI:Main MenuSolutionSloveCurrent LS參數(shù)說明：/STATUS命令查看信息；參數(shù)SOLU只顯示求解的控制信息和載荷信息，否則將顯示包括模型信息在內(nèi)的所有詳細(xì)信息。SOLVE求解命令 在應(yīng)用ANSYS進行實際分析時，對于到多數(shù)求解過程，需要對求解過程進行控制設(shè)置，這些設(shè)置主要包括：（1）分析類型設(shè)置；（2）求解基本選項設(shè)置；4.4 求解過程控制用當(dāng)前載荷步求解第25頁，共

25、48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.4.1 分析類型設(shè)置 在建模之前已經(jīng)作過GUI參數(shù)過濾設(shè)置，目的在于隱藏?zé)o關(guān)的菜單和命令，使操作簡化。命令：/PMETH，Key，OPTIONGUI：Main MenuPreferences參數(shù)說明：Key：ON/OFF，激活/關(guān)閉求解選項設(shè)置；STAT，顯示當(dāng)前設(shè)置OPTION:若KeyON，結(jié)構(gòu)分析時OPTION0 另外，結(jié)構(gòu)分析種類也很多，ANSYS默認(rèn)的結(jié)構(gòu)分析類型是靜力分析(Static)，當(dāng)要改變分析類型時，如模態(tài)分析、諧分析、瞬態(tài)分析等，需要采用以下方式進行設(shè)置：命令：ANTYPE，Antype，Status，LDSTEP，

26、SUBSTEPGUI：Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis第26頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一模態(tài)分析諧波分析瞬態(tài)分析頻譜分析子結(jié)構(gòu)分析4.4.2 求解基本選項設(shè)置 求解前使用該對話框?qū)⒏鱾€控制項設(shè)置好，就可以求解了。命令：SOLCONTROL，Key1，Key2，Key3，VtolGUI：MainMenuSolutionAnalysis TypeSolution Ctrl第27頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一第28頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一求解控制對話框常用設(shè)

27、置說明：Analysis Options：設(shè)置線性/非線性問題、小變形/大變形問題Time Control：時間控制選項。這是求解控制中的一個重要部分。 ANSYS在結(jié)構(gòu)分析中，使用時間作為一個過程參數(shù)，而不論分析結(jié)果是否依賴于時間。這樣做的好處是，在所有的情況下，以一個通用的“計數(shù)器”來反映分析歷程。此外時間的單調(diào)增加與分析過程一致。 顯然，在瞬態(tài)分析、蠕變分析中，ANSYS的“時間”代表了實際的時間。然而在不依賴時間的靜態(tài)分析或模態(tài)分析中，時間僅僅是一個識別載荷步與子步的計數(shù)器。 在時間控制選項中的“Time at end of loadstep”欄設(shè)置的就是這個時間計數(shù)器的終止時間，例如

28、將其設(shè)置為1。注意設(shè)為0或留空，則ANSYS使用默認(rèn)時間值1。 在設(shè)置了終止時間后，就可以設(shè)置時間子步。所謂時間子步就是將分析過程進行認(rèn)為分段，使有限元方程在迭代求解過程中分段前進，最終獲得目標(biāo)結(jié)果的正確值。例如在”Number of substeps”欄中輸入4，則表示將時間過程等分為4個部分進行分段迭代，若終止時間1，則它等同于設(shè)置每個時間子步0.25。 時間控制中還有一個自動時間子步選項”Automatic time stepping”，如果第29頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一將其打開，則ANSYS將會在某一個迭代子步不收斂或很難收斂的情況下自動將該子步進行二

29、分，該設(shè)置有助于在不明確求解子步是否設(shè)置得合適得情況下使用。另外，在動力學(xué)分析中，可以通過該選項設(shè)置使用弧長法求解。4.5 載荷步的設(shè)置與求解操作 在工程實際問題中，結(jié)構(gòu)的載荷、邊界條件可能存在幾種工況，或載荷、邊界條件周期地隨時間階段變化，因此，為了求得結(jié)構(gòu)各階段的結(jié)果，必須對各階段的邊界、載荷分別求解。為讓ANSYS自動完成全部工況的計算分析，引入了載荷步的概念和載荷步文件法自動求解法。 一個載荷步是指邊界條件和載荷項的一次設(shè)置或一種工況。若希望使用載荷步文件法求解，則需要將每一個載荷步的加載情況依次寫到相應(yīng)的載荷步文件中。載荷步文件取名為“jobname.sxx”,其中”xx”表示載荷步

30、號，然后再用一條命令來讀入每個載荷步文件并開始逐個求解。4.5.1 載荷步文件的建立法（1）定義一個載荷步的邊界條件和加載情況；（2）寫入第一個載荷步文件：SolutionLoad Step OptsWrite LS File（3）按第二個邊界條件、加載情況修改模型，即定義第二個載荷步（4）寫入第二個載荷步文件。直到全部定義完畢。第30頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.5.2 載荷步文件法求解GUI: SolutionSolveFrom LS File起始載荷步文件號終止載荷步文件號載荷步文件號增量4.5.3 載荷步文件的查看或修改、刪除GUI：SolutionLo

31、ad Step Opts Read LS File 查看修改GUI: SolutionDefine LoadsOperateDelete LS Files第31頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一4.6 簡單實例4.6.1 平面問題：板中圓孔的應(yīng)力集中實例1：如圖所示為承受雙向拉伸的板件，其中心位置有一個小圓孔，尺寸(mm)如圖所示。彈性模量E2105N/mm2，泊松比v=0.3拉伸載荷:q=20N/mm平板的厚度：t=20mm解題思路分析：1.屬于平面應(yīng)力問題2.中心帶孔，應(yīng)使用8節(jié)點四邊形單元或三角形單元3.注意單位：尺寸mm，力N，故應(yīng)力N/mm24.最大變形約為0

32、.001mm（忽略孔的影響）,最大應(yīng)力在孔的頂部和底部，大小約為3.9N/mm2，即3.9MPa。依次檢驗有限元的分析結(jié)果。第32頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一一. 相關(guān)設(shè)置設(shè)置jobname為bracket、Title為”a Example for Bracket”，且過濾參數(shù)為Structural;二.建立網(wǎng)格模型1.創(chuàng)建幾何模型：在XY平面內(nèi)建立一個矩形和圓，并用布爾subtract得到幾何模型；2.定義單元類型：選擇Structural Solid選項下的Quad 8node 82單元，確定返回最后自動得到單元類型為PLANE82。它是8節(jié)點的四邊形單元，是

33、平面4節(jié)點單元PLANE42的高階形式，更適合有曲線邊界的模型。對于本問題，我們需要有厚度的平面應(yīng)力單元，只需單擊單元類型表中的options按鈕，彈出PLANE82選項設(shè)置窗口，如圖所示，在K3對應(yīng)的方框中選擇”Plane strs w/thk“，使得可以設(shè)置板的厚度。第33頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一3.定義實常數(shù)：PreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete。彈出如下對話框,輸入板的厚度204.定義材料特性：EX200000，PRXY0.35.定義網(wǎng)格尺寸：網(wǎng)格邊長25，劃自由網(wǎng)格。如下頁所示 PreprocessorM

34、eshingSize CntrlsManual SizeAll Areas PreprocessorMeshingMeshAreasFree或用MeshTool6. 保存工作第34頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一三. 加載和求解1.定義分析類型：SolutionAnalysis TypeNew Analysis ，設(shè)為Static，即結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析；2.施加約束：SolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementon Lines，用鼠標(biāo)點選模型最左側(cè)邊，并全部約束(All DOF)3.施加載荷：板右側(cè)邊緣上有一個背離平板的20

35、N/mm的均布線載荷，則均布壓力線載荷除以板厚20mm1N/mm2。對對模型右側(cè)邊施加1的均布表面壓力。SolutionDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Lines4. 求解：SolutionSolveCurrent LS網(wǎng)格模型圖約束、載荷模型圖第35頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一三.檢查計算結(jié)果，觀察收斂情況,決定是否修改網(wǎng)格模型1.節(jié)點最大應(yīng)力檢查 由于最大應(yīng)力點的應(yīng)力值有解析解，因此可以檢查該點的應(yīng)力值。首先顯示節(jié)點編號，找出孔部對應(yīng)的節(jié)點：Utility MenuPlotNodes（如果沒有顯示節(jié)點編號，則Util

36、ity MenuPlotCtrlsNumbering，打開節(jié)點編號），記下與圓頂部對應(yīng)的節(jié)點編號。如圖所示 列出應(yīng)力值：General PostprocList ResultsNodal SolutionStress，檢查所要考察節(jié)點的SEQV值（等效應(yīng)力值），查結(jié)果可知其大小為2.67N/mm2，與手工計算的結(jié)果3.9Mpa有較大的差別，因此需要在孔的周圍采用更小的網(wǎng)格尺寸才能獲得更為精確的解。第36頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一2. 修改網(wǎng)格模型：網(wǎng)格模型的修改方式很多，這里選擇將孔周圍的單元進行網(wǎng)格細(xì)化。運用MeshTool的Refine完成，細(xì)化級別1（稍作細(xì)化）。結(jié)果如下頁圖所示。第37頁，共48頁，2022年，5月20日，10點55分，星期一孔周圍要細(xì)化的單元細(xì)化后的網(wǎng)格3.重新計算：這時檢查孔頂部最大等效應(yīng)力（編號可