《有限元基础教程》_【ANSYS算例】4.7.2基于4节点四边形单元的矩形薄板分析(GUI)及命令流

【ANSYS算例】4.7.2(2)基于4节点四边形单元的矩形薄板分析针对【MATLAB算例】4.7.2(1)的模型，即如图4-21所示的一个薄平板，在右端部受集中力F作用，其中的参数为：75110Pa,=1/3,=0.1m,=110NEtF。在ANSYS平台上，完成相应的力学分析。F1m2my2F153642x2F①②(a)问题描述(b)有限元分析模型图4-21右端部受集中力作用的薄平板解答下面对该平面结构进行整体建模和分析，按照图4-21(b)的模型，该结构被划分为左右两个4节点单元。1基于图形界面(GUI)的交互式操作(stepbystep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSproductlauncher→Filemanagement→Workingdirectory(设置工作目录)→Jobname(设置工作文件名):rectangular→Run→OK(2)设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences…→Structural→OK(3)选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete…→Add…→Solid：Quad4node42→OK(返回到ElementTypes窗口)→Options…→K3:PlaneStrsw/thk(带厚度的平面应力问题)→OK→Close(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic:EX:1e7(弹性模量)，PRXY:0.3(泊松比)→OK→鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preprocessor→RealConstants…→Add/Edit/Delete→Add→Type1→OK→RealConstantSetNo:1(第1号实常数),THK:0.1(平面问题的厚度)→OK→Close(6)建立节点ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→InActiveCS→NODE:(节点编号)→X,Y,Z:(节点坐标)→THXY，THYZ，THZX：（旋转角度，不填，默认为零）→Apply→最后一个节点坐标输入→OK(7)建立单元ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→UserNumbered→ThruNodes→Numbertoassigntoelement:1→Apply→用鼠标依次选取点3，5，6，4→Apply→Numbertoassigntoelement:2→Apply→用鼠标依次选取点1，3，4，2→OK(8)模型施加约束和外载左边两节点加X和Y两方向的约束ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→用鼠标选择左侧边上两个节点(节点5，6)→OK→Lab2DOFstobeconstrained:AllDOF→VALUE→0(默认值为零)→OK右边加Y方向的外载ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→用鼠标选择右侧边上的两个节点(节点1，2)→OK→LabDirectionofforce/mom:FY，VALUE：-5.0e4→OK(9)分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK→Close(Solutionisdone!)→关闭文字窗口(10)结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→ListResults→NodelSolution→DOFSolution→Displacementvectorsum→OK(可得到节点位移结果如下)ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→ListResults→ReactionSolu→Allitems→OK,(可得到5，6节点支反力)ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→ListResults→ElementSolution→Stress→X-componentofstress→OK(得到单元X方向应力结果如下，依照相同方法可以得到其它方向结果)(11)退出系统ANSYSUtilityMenu:File→Exit…→SaveEverything→OK2完整的命令流!%%%%%%%%%[ANSYS算例]4.7.2(2)%%%%%begin%%%%/prep7!进入前处理et,1,plane42!定义单元类型(no.1plane42)KEYOPT,1,3,3!设置带厚度的平面应力mp,ex,1,1e7!设置弹性模量mp,prxy,1,0.33333!设置泊松比R,1,0.1,!定义厚度(0.1)!------定义6个节点N,1,2,1,,,,,!节点1,坐标(2,1,0)N,2,2,,,,,,!节点2,坐标(2,0,0)N,3,1,1,,,,,!节点3,坐标(1,1,0)N,4,1,0,,,,,!节点4,坐标(1,0,0)N,5,0,1,,,,,!节点5,坐标(0,1,0)N,6,0,0,,,,,!节点6,坐标(0,0,0)E,5,6,4,3!由4个节点生成一个单元E,3,4,2,1!由4个节点生成另一个单元d,5,all!对5号节点,完全位移约束d,6,all!对6号节点,完全位移约束F,1,FY,-50000!对1号节点,施加FY=-50000F,2,FY,-50000!对2号节点,施加FY=-50000!=====进入求解模块/solu!求解模块solve!求解finish!退出所在模块!=====进入一般的后处理模块/POST1!进入后处理PLDISP,1!计算的变形位移显示(变形前与后的对照)finish!退出!%%%%%%%%%[ANSYS算例]4.7.2(2)%%%%%end%%%%