ANSYS平面問題實際例題分析講解

ANSYSANSYS求解平面問題實例厚度t=50.8mm，長度l=1270mm，截面高度線性變化的懸臂梁，截面高度從d變化到3d(d=76.2mm)，在自由端的集中力F=17.793KN，彈性模量207GPa，泊松比為零。分別利用PLANE42和PLANE82計算梁中部和固定端位置的最大彎曲應(yīng)力。2精選課件懸臂梁中部〔x=l)懸臂梁固定端處〔x=1.5l)3精選課件1、分析類型靜力分析2、問題描述平面應(yīng)力3、初步分析1)上頁梁理論應(yīng)力值。上邊受拉下邊受壓。2)最大位移發(fā)生在自由端?？捎嬎?。4、ANSYS單位mmNMPa5、單元PLANE42：４節(jié)點四邊形〔每個節(jié)點２個自由度〕PLANE82：8節(jié)點四邊形〔每個節(jié)點２個自由度〕6、材料彈性模量和泊松比7、實常數(shù)厚度4精選課件Start>Programs>ANSYS9.0>ANSYSProductLaucher5精選課件ANSYSMainMenu:Preferences→selectStructural→OK１、過濾菜單6精選課件ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次輸入4個點的坐標(biāo)：input:1(635,0)→Apply→

2(1905,0)→Apply→

3(635,-76.2)→Apply→

4(1905,-228.6)→OK2、實體建模建4個關(guān)鍵點7精選課件ANSYSMainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPs→依次拾取4個點→OK2、實體建模由4個關(guān)鍵點組成面8精選課件3、劃分網(wǎng)格1〕定義單元類型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK(backtoElementTypeswindow)→Options…

→selelt

K3:PlaneStrsw/thk→

Close(theElementTypewindow)9精選課件3、劃分網(wǎng)格1〕定義單元類型10精選課件3、劃分網(wǎng)格2〕定義實常數(shù)〔厚度〕ANSYSMainMenu:Preprocessor→RealConstants…→Add…→select

Type1→OK→inputTHK:50.8→OK→Close(theRealConstantsWindow)11精選課件3、劃分網(wǎng)格3〕定義材料〔彈性模量，泊松比〕ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2.07e5,PRXY:0→OK12精選課件3、劃分網(wǎng)格4〕指定單元屬性ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshTool→ElementAttributesselect

Global→Set→OK13精選課件3、劃分網(wǎng)格5〕網(wǎng)格密度設(shè)置MeshTool→SizeControls→

select

Lines→Set→拾取長邊的兩條線→OK→

inputNDIV:6→Apply→拾取短邊的兩條線→OK→

inputNDIV:1→OK

14精選課件3、劃分網(wǎng)格6〕劃分網(wǎng)格MeshTool→Mesh:

select

Areas→Shape:Quad→Free→

Mesh→PickAll→Close(theMeshToolwindow)15精選課件3、劃分網(wǎng)格7〕顯示單元與節(jié)點編號UtilityMenu：Plotctrls→Numbering→選項NODENodenumbers為On→在Elem/Attribnumbering選擇Elementnumbers→OK顯示元素：UtilityMenu：Plot→emements

16精選課件3、劃分網(wǎng)格7〕顯示單元與節(jié)點編號17精選課件4、求解1〕施加位移邊界條件與加載給節(jié)點2、8施加x和y方向的約束〔即約束右邊〕 ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→拾取節(jié)點2、8→OK→selectLab2:ALLOFF→OK給節(jié)點1施加y方向載荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→拾取節(jié)點1→OK→Lab:FY,Value:-17793→OK18精選課件19精選課件20精選課件4、求解2〕定義分析類型并求解Preprocessor>Solution>AnalysisType>NewAnalysis,21精選課件ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK22精選課件ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK5、后處理1〕結(jié)構(gòu)的變形圖23精選課件5、后處理2〕圖示X方向的應(yīng)力ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolution選擇Stress→X-Componentofstress→OK24精選課件5、后處理3〕查詢中部最大應(yīng)力和固定端最大應(yīng)力ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→QueryResults

→SubgridSolu→選擇Stress→X-Componentofstress→OK→拾取節(jié)點2和節(jié)點5→OK

25精選課件理論值A(chǔ)NSYS值比值PLANE42（4節(jié)點）中部最大應(yīng)力57.457MPa56.24MPa0.979固定端最大應(yīng)力51.073MPa49.3MPa0.965PLANE82（8節(jié)點）中部最大應(yīng)力57.457MPa57.666MPa1.004固定端最大應(yīng)力51.073MPa51.083MPa1.00026精選課件PLANE42〔4節(jié)點〕最大位移為2.48mmPLANE82〔8節(jié)點〕最大位移為2.534mmPLANE42〔4節(jié)點〕精度沒有PLANE82〔8節(jié)點〕高27精選課件平面問題的靜力分析28精選課件1、本作業(yè)屬于哪類問題2、本文采用如何的單位制。3、單元類型：對單元描述；材料；實常數(shù)4、劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分設(shè)置。單元數(shù)，節(jié)點數(shù)。5、加載描述。6、后處理：A點MISIS應(yīng)力和位移的大小。最大MISIS應(yīng)力和最大位移的位置和大小。繪制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形圖。2張圖7、研究網(wǎng)格密度對A點MISIS應(yīng)力和變形的影響；最大MISIS應(yīng)力和最大位移的影響，并給出結(jié)論?！残柚赋霾煌木W(wǎng)格密度所對應(yīng)的單元數(shù)和節(jié)點數(shù)〕繪制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形圖。4-6張圖8、A處不同圓角半徑對A處MISIS應(yīng)力的影響，給出相應(yīng)的結(jié)論。繪制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形圖。4-6張圖9、總體結(jié)論。附上上機收獲和感想.平面問題的靜力分析(要求)上機報告要求白底;要求作業(yè)名為自己的名字;要求圖清晰，排版清楚。29精選課件１、定義作業(yè)名ANSYSUtilityMenu：File→ChangeTitle30精選課件２、如何查有限元模型的單元數(shù)和節(jié)點數(shù)ANSYSUtilityMenu：

UtilityMenu→List→PickedEntities+31精選課件２、如何查看某點的應(yīng)力和位移注意：查詢只能在圖形界面下才能進(jìn)行。GeneralPostproc→QueryResults

→SubgridSohu→32精選課件３、如何改變網(wǎng)格密度３〕改變智能網(wǎng)格劃分等級１、２〕改變總體尺寸和份數(shù)建議用改變總體尺寸33精選課件４、抓圖UtilityMenu→Plotctrls→HardCopy→Tofile→選擇JPEG格式34精選課件5、如何加載第２種方法ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→利用Ｂox拾取右邊節(jié)點→OK→Lab:FX,Value:1000/31→OK35精選課件5、如何加載顯示節(jié)點UtilityMenu：Plot→NodesANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取右邊線→OK→如以下圖輸入→OK36精選課件應(yīng)力奇異應(yīng)力奇異——理論上應(yīng)力無限大作用在梁上的橫向力：有限位移和有限應(yīng)力。作用在板上的橫向力：有限位移和無限應(yīng)力作用在2D和3D的實體：無限位移和無限應(yīng)力。ANSYS中產(chǎn)生應(yīng)力奇異1、點荷載，如集中力或集中力矩作用處。2、孤立的約束點。3、尖角〔零倒角半徑〕處37精選課件特征1、在應(yīng)力奇異點處網(wǎng)格越細(xì)化，應(yīng)力值也隨之增加且不收斂2、位移值準(zhǔn)確、其他位置處應(yīng)力準(zhǔn)確。奇異點處應(yīng)力不準(zhǔn)確。38精選課件如何處理應(yīng)力奇異?1、將集中載荷替換成等效分布載荷或使用倒角。2、對奇異點應(yīng)力不關(guān)心的話，可忽略它的影響。39精選課件SMAX(23,854)40精選課件當(dāng)在力附近的節(jié)點和單元不被選中時，SMAX(12,755)就會移到底部角點處，這是由