ANSYS经典案例分析

ANSYS相关问题分析作者：李洋洋学号：2015030003学院：机电学院班级：2015级2班专业：工程力学目录第一章二维静力学分析………………………………………………1第二章三维静力学分析………………………………………………7第三章材料非线性分析………………………………………………17第四章模态分析………………………………………………………24第五章谐响应分析……………………………………………………37第六章瞬态动力学分析………………………………………………46第七章三维建模1……………………………………………………63第八章三维建模2……………………………………………………741第一章二维静力学问题分析——悬臂梁受力分析1.1分析问题有一工字梁，已知截面各尺寸为H=50mm，h=43mm，B=35mm，b=32mm，梁长度为L=1m，集中力P=1000N，钢的弹性模量E=2e11，泊松比μ=0.3。1.2建立模型1.修改任务名和过滤界面1)从实用菜单中选择UtilityMenu:FileChangeJobname命令，将打开ChangeJobname（修改文件名）对话框，如图1-1所示。图1-12)在Enternewjobname（输入新的文件名）文本框中输入文字“ERWEIJINGLIXUEFENXI”,为本分析实例的数据库文件名。3)单击Add...按钮，完成文件名的修改。4)从主菜单中选择UtilityMenu:Preference命令，将打开PreferenceofGUIFiltering（菜单过滤参数选择）对话框，选中Structural复选框，单击0K按钮确定。2.定义单元类型1)从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete命令，将打开ElementType（单元类型）对话框。2)单击Add...按钮，将打开LibraryofElementType（单元类型库），如图1-2所示图1-23)在中选择Beam选项，选择实体单元类型。4)在右边的列表框中选择“2node188”选项,单击OK按钮。5)返回到第1步打开的单元类型对话框如图1-3所示。单击Close按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加。2图1-33.定义梁的横截面1)从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorSectionsBeamCommonSections，弹出如图1-4所示对话框。32)选择Sub-Type为I（横截面形状），在“W1”、“W2”、“W3”、“t1”、“t2”、“t3”文本框中分别输入0.035、0.035、0.05、0.0035、0.0035、0.003，单击OK按钮。4.定义材料属性考虑应力分析中必须定义材料的弹性模量和泊松比，塑性问题中必须定义材料的应力问题。步骤如下：1)从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorMaterialPropsMateriaModle命令，将打开DefineMaterialModleBehavior（定义材料模型属性）窗口，如图1-5所示。图1-52)依次单击StructuralLinearElasticIsotropic展开材料属性的树形结构。将打开1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框，如图1-6所示。图1-63)在对话框的EX文本框中输入弹性模量2e11，在PRXY文本框中输入泊松比0.3。单击OK按钮，关闭对话框，完成对材料模型属性的定义。5.建立实体模型1)创建关键点①主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS，弹出如2-7图所示对话框。4图1-7②在NPT文本框中输入1，在“X,Y,Z”文本框中输入0,0,0，单击Apply按钮。③在NPT文本框中输入2，在“X,Y,Z”文本框中输入1,0,0，单击Apply按钮。④在NPT文本框中输入3，在“X,Y,Z”文本框中输入0.5,0.5,0，单击OK按钮。2)显示关键点号从应用菜单中选择UtilityMenu:PlotctrlsNumbering，在所弹出对话框中，将Keypointnumber（关键点号）和Linenumber（线号）打开，单击OK按钮。3)创建直线从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateLinesStraightLine，弹出拾取窗口，拾取关键点1和2，创建直线，单击OK按钮。6.划分单元①从主菜单中选择MainMenu:PreprocessorMeshingMeshTool命令，弹出对话框如图1-7所示。图1-85②选择“ElementAttributes”的下拉列表框中的Lines，单击下拉列表框后面的“Set”按钮，拾取直线，单击OK按钮。弹出对话框如图1-8所示。图1-8③选择“PickOrientationKeypoints”为Yes。单击OK按钮。弹出拾取窗口，选择关键点3，单击OK按钮。④单击“SizeControl”域中的“Line”后面的“Set”按钮，拾取直线，单击OK按钮。弹出对话框如图1-9所示。图1-9⑤在NDIV文本框中输入50，单击OK按钮。⑥单击mesh按钮，弹出拾取窗口，拾取直线。单击OK按钮。1.3定义边界条件并求解1.施加约束1)从主菜单中选择MainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementonKeypoints命令，打开面选择对话框，要求选择欲施加位移约束的面。1)拾取关键点1，单击OK按钮。打开ApplyU,RotonKPS（在关键点上施加位移约束）对6话框，如图1-10所示。图1-102)选择AllDOF，单击OK按钮。2.施加载荷1)从主菜单中选择MainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOnKeypoints。打开选择对话框。2)拾取关键点2，单击OK按钮。打开在关键点处施加载荷对话框如图1-11所示。图1-113)选“Lab”为FY，在“VALUE”文本框中输入-1000，单击OK按钮。3.求解结果从主菜单中选择MainMenu:SolutionSolveCurrentLS命令，单击SolveCurrentLoadStep对话框，单击OK按钮。求解结束即可查看结果。1.4查看结果1.查看变形1)从主菜单中选择MainMenu:GeneralPostprocPlotResultsDeformedShape命令，打开PlotDeformedShape对话框，如图1-12所示。7图1-122)选中Defshapeonly（只显示变形）单击OK按钮。得到结果如图1-13所示。图1-13第二章静力学问题分析2.1分析问题一内六角螺栓扳手，横截面是一个外接圆半径为10mm的正六边形，拧紧力F为600N，计算扳手拧紧时的应力分布2.2建立模型1.修改任务名和过滤界面5)从实用菜单中选择UtilityMenu:FileChangeJobname命令，将打开ChangeJobname（修改文件名）对话框，如图2-1所示。图2-186)在Enternewjobname（输入新的文件名）文本框中输入文字“jinglixuefenxi”,为本分析实例的数据库文件名。7)单击Add...按钮，完成文件名的修改。8)从主菜单中选择UtilityMenu:Preference命令，将打开PreferenceofGUIFiltering（菜单过滤参数选择）对话框，选中Structural复选框，单击0K按钮确定。2.定义单元类型6)从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete命令，将打开ElementType（单元类型）对话框。7)单击Add...按钮，将打开LibraryofElementType（单元类型库），如图2-2所示图2-28)在中选择Solid选项，选择实体单元类型。9)在右边的列表框中选择“Quad4node182”选项。10)单击Apply按钮，再在右侧列表中选择“Brick8node185”，单击OK按钮。并关闭单元类型对话框，同时返回到第1步打开的单元类型对话框如图2-3所示。图2-311)单击Close按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加。3.定义实常数9本实例中考虑的是轴对称问题，不需要设置实常数。4.定义材料属性考虑应力分析中必须定义材料的弹性模量和泊松比，塑性问题中必须定义材料的应力问题。步骤如下：4)从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorMaterialPropsMateriaModle命令，将打开DefineMaterialModleBehavior（定义材料模型属性）窗口，如图2-4所示。图2-45)依次单击StructuralLinearElasticIsotropic展开材料属性的树形结构。将打开1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框，如图2-5所示。图2-56)在对话框的EX文本框中输入弹性模量2e11，在PRXY文本框中输入泊松比0.3。7)单击OK按钮，关闭对话框，完成对材料模型属性的定义。105.建立实体模型1)创建一个正六边形。①主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateAreasPolygonHexag②在文本框中输入X=0，Y=3，Radius=7.5，单击OK，如图2-6所示。图2-62)改变视点从应用菜单中选择UtilityMenu:PlotctrlsPanZoomRotate，在所弹出的对话框中，依次单击iso,Fit按钮。3)显示关键点号，线号从应用菜单中选择UtilityMenu:PlotctrlsNumbering，在所弹出对话框中，将Keypointnumber（关键点号）和Linenumber（线号）打开，单击OK按钮。4)创建关键点①主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS，弹出如2-7图所示对话框。图2-7②在NPT文本框中输入7，在“X,Y,Z”文本框中输入0,0,0，单击Apply。③在NPT文本框中输入8，在“X,Y,Z”文本框中输入0,0,0.05，单击Apply。④在NPT文本框中输入9，在“X,Y,Z”文本框中输入0,0.1,0.05，单击OK。5)创建直线从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateLinesStraightLine，弹出拾取窗口，分别拾取关键点7和8,8和9，创建两条直线，单击OK按钮。116)创建圆角①从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateLinesLineFillet。②弹出拾取对话框，分别拾取7和8，单击OK按钮，弹出如图2-8所示对话框，图2-8③在RAD文本框中输入0.015，单击OK按钮。7)创建直线从主菜单中选择MainMenu：PreprocessorModelingCreateLinesStraightLine，弹出拾取窗口，分别拾取关键点1和4，单击OK按钮。8)将六边形面划分为两部分①主菜单中选择MainMenu:PreprocessorModelingOperateBooleansDivideAreabyLine②拾取六边形面，作为布尔分解操作的母体，点击OK按钮。③拾取上一步在关键点1和4之间建立的直线，点击OK按钮。6.对扳手划分网格1)划分单元⑦从主菜单中选择MainMenu:PreprocessorMeshingMeshTool命令，弹出对话框如