ANSYS上机指南.docx
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ANSYS上机指南
“有限元法”本科生课程
有限元分析软件
ANSYS9.0
上机指南
福建农林大学机电工程学院
2006年9月
目录
Project1超静定桁架的有限元求解……………………………………………1
Project2简支梁的变形分析……………………………………………………3
Project3超静定梁的有限元求解………………………………………………5
Project4坝体的有限元建模与受力分析………………………………………7
Project1超静定桁架的有限元建模与分析
计算分析模型如图4-1所示,习题文件名:
truss。
图4-1超静定桁架的计算分析模型
1.1进入ANSYS
程序→Ansys9.0→Productlauncher→FileManagement→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
truss→Run
1.2设置计算类型(可不选,按默认选择)
ANSYSMainMenu:
Preferences→selectStructural→OK
1.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectLink2Dspar1→OK(backtoElementTypeswindow)→Close(theElementTypewindow)
1.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
1.5定义实常数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→RealConstants…→Add…→selectType1→OK→inputAREA:
0.25→OK→Close(theRealConstantsWindow)
1.6生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标:
input:
1(1,1),2(2,1),3(3,1),4(2,0)→OK
✓生成桁架
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→StraightLine→依次连接四个特征点,1(1,1),2(2,1),3(3,1),4(2,0)→OK
1.7网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshTool→(SizeControls)lines:
Set→依次拾取三根杆:
OK→inputNDIV:
1→OK→(backtothemeshtoolwindow)Mesh:
lines→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)
1.8模型施加约束
✓分别给1,2,3三个特征点施加x和y方向的约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnKeypoints→拾取1(1,1),2(2,1),3(3,1)三个特征点→OK→selectLab2:
UX,UY→OK
✓给4#特征点施加y方向载荷
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnKeypoints→拾取特征点4(2,0)→OK→Lab:
FY,Value:
-100e6→OK
1.9分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK
1.10结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(backtoPlotResultswindow)→ContourPlot→NodalSolu…→select:
DOFsolution,UY,Def+Undeformed→OK
1.11退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit→SaveEverything→OK
Project2梁的有限元建模与变形分析
计算分析模型如图4-2所示,习题文件名:
beam。
NOTE:
要求选择不同形状的截面分别进行计算。
图4-2梁的计算分析模型
梁截面分别采用以下三种截面(单位:
m):
矩形截面:
圆截面:
工字形截面:
B=0.1,H=0.15R=0.1w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,
t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007
2.1进入ANSYS
程序→Ansys9.0→Productlauncher→FileManagement→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
beam→Run
2.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences→selectStructural→OK
2.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete…→Add…→selectBeam2node188→OK(backtoElementTypeswindow)→Close(theElementTypewindow)
2.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
2.5定义截面
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Sections→Beam→CommonSectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:
矩形截面:
ID=1,B=0.1,H=0.15→Apply→圆截面:
ID=2,R=0.1→Apply→工字形截面:
ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK
2.6生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入三个点的坐标:
input:
1(0,0),2(10,0),3(5,1)→OK
✓生成梁
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straightlines→连接两个特征点,1(0,0),2(10,0)→OK
2.7网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→Pickedlines→OK→选择:
SECT:
1(根据所计算的梁的截面选择编号);PickOrientationKeypoint(s):
YES→拾取:
3#特征点(5,1)→OK→MeshTool→SizeControls)lines:
Set→PickAll(inPickingMenu)→inputNDIV:
5→OK(backtoMeshToolwindow)→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)
2.8模型施加约束
✓最左端节点加约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(0,0)→OK→selectUX,UY,UZ,ROTX→OK
✓最右端节点加约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(10,0)→OK→selectUY,UZ,ROTX→OK
✓施加y方向的载荷
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams→PickAll→VALI:
100000→OK
2.9分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK
2.10结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(backtoPlotResultswindow)→ContourPlot→NodalSolu→select:
DOFsolution,UY,Def+Undeformed,Rotation,ROTZ,Def+Undeformed→OK
2.11退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit→SaveEverything→OK
Project3超静定梁的有限元建模计算
计算分析模型如图4-3所示,习题文件名:
staticallyindeterminatebeam
图4-3超静定梁的计算分析模型
3.1进入ANSYS
程序→Ansys9.0→Productlauncher→FileManagement→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
staticallyindeterminatebeam→Run
3.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences→selectStructural→OK
3.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectBeamtapered44→OK(backtoElementTypeswindow)→Close(theElementTypewindow)
3.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
3.5定义截面
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Sections→Beam→CommonSectns→定义矩形截面:
ID=1,B=0.01,H=0.1→OK
3.6生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入三个点的坐标:
input:
1(0,0),2(1,0),3(2,0),4(0,0,1)→OK
✓生成梁
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straightlines→依次连接三个特征点,1(0,0),2(1,0),3(2,0)→OK
✓显示梁体
ANSYS命令菜单栏:
PlotCtrls>Style>SizeandStyle→/ESHAPE→On→OK
3.7网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→Pickedlines→OK→拾取:
SECT:
1;PickOrientationKeypoint(s):
YES→拾取:
4#特征点(0,0,1)→OK→MeshTool→(SizeControls)lines:
Set→PickAll(inPickingMenu)→inputNDIV:
8→OK(backtoMeshToolwindow)→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)
3.8模型施加约束
✓分别给1,2,3三个特征点加约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnKeypoints→拾取1,2,3keypoints→OK→selectAllDOF→OK
✓施加y方向的载荷
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams→PickAll→LKEY:
2,VALI:
100000→OK
3.9分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK
3.10结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(backtoPlotResultswindow)→ContourPlot→NodalSolu→select:
DOFsolution,UY,Def+Undeformed,Rotation,ROTZ,Def+Undeformed→OK
3.11退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit→SaveEverything→OK
Project4坝体的有限元建模与应力应变分析
计算分析模型如图4-4所示,习题文件名:
dam。
图4-4坝体的计算分析模型
4.1进入ANSYS
程序→Ansys9.0→Productlauncher→FileManagement→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
dam→Run
4.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences→selectStructural→OK
4.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK(backtoElementTypeswindow)→Options…→selectK3:
PlaneStrain→OK→Close(theElementTypewindow)
4.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
4.5生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标:
input:
1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK
✓生成坝体截面
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPS→依次连接四个特征点,1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK
4.6网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshTool→(SizeControls)lines:
Set→依次拾取两条横边:
OK→inputNDIV:
15→Apply→依次拾取两条纵边:
OK→inputNDIV:
20→OK→(backtothemeshtoolwindow)Mesh:
Areas,Shape:
Quad,Mapped→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)
4.7模型施加约束
✓分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→Onlines→pickthelines→OK→selectLab2:
UX,UY→OK
✓给斜边施加x方向的分布载荷
ANSYS命令菜单栏:
Parameters→Functions→Define/Edit→1)在下方的下拉列表框内选择x,作为设置的变量;2)在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数:
1000*{X};3)File>Save(文件扩展名:
func)→返回:
Parameters→Functions→Readfromfile:
将需要的.func文件打开,任给一个参数名,它表示随之将施加的载荷→OK→ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取斜边;OK→在下拉列表框中,选择:
Existingtable→OK→选择需要的载荷参数名→OK
4.8分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK
4.9结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(backtoPlotResultswindow)→ContourPlot→NodalSolu…→select:
DOFsolution,UX,UY,Def+Undeformed,Stress,SX,SY,SZ,Def+Undeformed→OK
4.10退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit…→SaveEverything→OK
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- ANSYS 上机 指南