ANSYS基础实例自学.docx

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ANSYS基础实例自学

ANSYS基础培训练习题

第一日练习主题：

实体建模

EX1：

轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理

练习目的：

创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，布尔运算（相减、粘接、搭接，模型体素的合并，基本网格划分。

基本加载、求解及后处理。

问题描述：

轴承系统（分解图）

具体步骤：

首先进入前处理（/PREP7）

1.创建机座模型

生成长方体

MainMenu：

Preprocessor>Create>Block>ByDimensions

输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3

平移并旋转工作平面

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyIncrements

X,Y,ZOffsets输入2.25,1.25,.75点击Apply

XY，YZ，ZXAngles输入0，－90点击OK。

创建圆柱体

MainMenu：

Preprocessor>Create>Cylinder>SolidCylinder

Radius输入0.75/2,Depth输入－1.5,点击OK。

拷贝生成另一个圆柱体

MainMenu：

Preprocessor>Copy>Volume拾取圆柱体,点击Apply,DZ输入1.5然后点击OK

从长方体中减去两个圆柱体

MainMenu：

Preprocessor>Operate>SubtractVolumes首先拾取被减的长方体，点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体，点击OK。

使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致

UtilityMenu>WorkPlane>AlignWPwith>GlobalCartesian

2.创建支撑部分

UtilityMenu:

WorkPlane->DisplayWorkingPlane（toggleon）

MainMenu:

Preprocessor->-Modeling-Create->-Volumes-Block->By2corners&Z

在创建实体块的参数表中输入下列数值:

WPX=0

WPY=1

Width=1.5

Height=1.75

Depth=0.75

OK

UtilityMenu:

PlotCtrls->Numbering...

打开“VolumeNumbering”

OK

Toolbar:

SAVE_DB

3.偏移工作平面到bushingbracket的前表面

UtilityMenu:

WorkPlane->OffsetWPto->Keypoints+

1.在刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点

2.OK

Toolbar:

SAVE_DB

4.创建bushingbracket的上部

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Create->Volumes-Cylinder->PartialCylinder+

1）.在创建圆柱的参数表中输入下列参数:

WPX=0

WPY=0

Rad-1=0

Theta-1=0

Rad-2=1.5

Theta-2=90

Depth=-0.75

2）.OK

Toolbar:

SAVE_DB

5.在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Create->Volume-Cylinder->SolidCylinder+

1.）输入下列参数:

WPX=0

WPY=0

Radius=1

Depth=-0.1875

2.）拾取Apply

3.）输入下列参数:

WPX=0

WPY=0

Radius=0.85

Depth=-2

4.）拾取OK

6.从counterboreandbushing“减”去圆柱体形成轴孔.

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Operate->Subtract->Volumes+

1.拾取构成bushingbracket的两个体，作为布尔“减”操作的母体。

2.Apply

3.拾取大圆柱作为“减”去的对象。

4.Apply

5.拾取步1中的两个体

6.Apply

7.拾取小圆柱体

8.OK

Toolbar:

SAVE_DB

合并重合的关键点：

–MainMenu>Preprocessor>NumberingCtrls>MergeItems…

•将Label设置为“Keypoints”,单击[OK]

7.创建一个关键点

在底座的上部前面边缘线的中点建立一个关键点:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints>KPbetweenKPs+

•拾取如图的两个关键点,单击[OK]

•RATI=0.5,单击[OK]

8.创建一个三角面并形成三棱柱

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitrary>ThroughKPs+

1.拾取轴承孔座与整个基座的交点。

2.拾取轴承孔上下两个体的交点

3.拾取基座上上步建立的关键点，单击OK完成了三角形侧面的建模。

4．沿面的法向拖拉三角面形成一个三棱柱。

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Operate>Extrude>-Areas-AlongNormal+

•拾取三角面,单击[OK]

5.输入DIST=-0.15，厚度的方向是向轴承孔中心。

6.OK

Toolbar:

SAVE_DB

9.关闭workingplanedisplay.

UtilityMenu:

WorkPlane->DisplayWorkingPlane（toggleoff）

10.沿坐标平面镜射生成整个模型.

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Reflect->Volumes+

1.拾取All

2.拾取“Y-ZplaneX”

3.OK

Toolbar:

SAVE_DB

11.粘接所有体.

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Operate->Booleans-Glue->Volumes+

1.拾取All

Toolbar:

SAVE_DB

恭喜!

你已经到达第一块里程碑--几何建模.下一步是网格划分.

12.定义10-节点四面体实体结构单元（SOLID92）为单元类型1.

MainMenu:

Preprocessor->ElementType->Add/Edit/Delete...

1.Add

2.选择Structural-Solid,并下拉菜单选择“Tet10Node92”

3.OK

4.Close

13定义材料特性.

MainMenu:

Preprocessor->MaterialProps->Constant-Isotropic...

1.OK（将材料号设定为1）

2.在“Young’sModulusEX”下输入：

30e6

3.OK

Toolbar:

SAVE_DB

14.用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元.

MainMenu:

Preprocessor->MeshTool...

1.将智能网格划分器（SmartSizing）设定为“on”

2.将滑动码设置为“8”（可选:

如果你的机器速度很快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格）

3.确认MeshTool的各项为:

Volumes,Tet,Free

4.MESH

5.PickAll

说明:

如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取“OK”或“Close”。

划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。

6.关闭MeshTool

UtilityMenu:

PlotCtrls->Style->SizeandShape

7.选择2facets/elementedge

Toolbar:

SAVE_DB

恭喜!

你已经到达第二块里程碑--网格划分.下一步是加载.

15.约束四个安装孔

MainMenu:

Solution->Loads-Apply->Structural-Displacement->SymmetryB.C.-OnAreas+

1.绘出Areas（UtilityMenu:

Plot->Areas）

2.拾取四个安装孔的8个柱面

说明：

在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。

3.OK

16.在整个基座的底部施加位移约束（UY=0）

MainMenu:

Solution->Loads-Apply->Structural-Displacement->onLines+

1.拾取基座底部的所有线，在pickingmenu中的“count”应等于6。

2.OK

3.选择UY作为约束自由度。

4.OK

17.在轴承孔圆周上施加推力载荷

MainMenu:

Solution->Loads-Apply->Structural-Pressure->OnAreas+

1.拾取counterbore上宽度为.1875”的所有面

2.OK

3.输入面上的压力值“1000”

4.Apply

5.UtilityMenu:

PlotCtrls->Symbols…

6.用箭头显示压力值，（“Showpresandconvectas”）

7.OK

18.在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷

这个载荷是由于手重载的轴承受到支撑作用而产生的。

Whilestillin->Loads-Apply->Structural-Pressure->OnAreas+

1.拾取宽度为.85”的所有柱面

2.OK

3.输入压力值5000

4.OK

Toolbar:

SAVE_DB

恭喜!

你已经到达第三块里程碑--加载，下一步是求解。

19.求解.

MainMenu:

Solution->Solve-CurrentLS

1.浏览statuswindow中出现的信息,然后关闭此窗口。

2.OK（开始求解）.关闭由于单元形状检查而出现的警告信息。

3.求解结束后，关闭信息窗口。

恭喜!

你已经到达第四块里程碑--求解.下一步是观看结果.

20.绘等效应力（vonMises）图.

MainMenu:

GeneralPostproc->PlotResults->ContourPlot-NodalSolu

1.选择stress

2.选择vonMises

3.OK

应力图在下页。

21.变形动画

UtilityMenu:

PlotCtrls->Animate->DeformedResults...

1.选择stress

2.选择vonMises

3.OK

播放变形动画,拾取MediaPlayer的“>”键。

22.Exit.

Toolbar:

QUIT

1.SaveEverything

2.OK

恭喜!

你已经完成了整个分析过程。

EX2：

车轮的实体建模、网格划分

练习目的：

创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，建立局部坐标系，模型的映射，拷贝，布尔运算（相减、粘接、搭接，基本网格划分。

）

问题描述：

车轮为沿轴向具有循环对称的特性，基本扇区为45度，旋转8份即可得到整个模型。

具体步骤：

1．建立切面模型

建立三个矩形

MainMenu:

Preprocessor->-Modeling-Create->-Areas->-Rectangle->ByDimensions

依次输入x1=5,x2=5.5,y1=0,y2=5单击Apply

再输入x1=5.5,x2=7.5,y1=1.5,y2=2.25单击Apply

最后输入x1=7.5,x2=8.0,y1=0.5,y2=3.75单击OK

将三个矩形加在一起

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Operate>Booleans-Add>Areas单击PickAll

打开线编号

UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering线编号为ON，并使/NUM为Colors&Numbers

分别对线14与7；7与16；5与13；5与15进行倒角，倒角半径为0.25

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Create>Lines-LineFillet

拾取线14与7，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；

拾取线7与16，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；

拾取线5与13，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；

拾取线5与15，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击OK；

打开关键点编号

UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering关键点编号为ON，并使/NUM为Colors&Numbers

通过三点画圆弧

MainMenu>Preprocessor>Create>Arcs>ByEndKPs&Rad

拾取12及11点，单击Apply，再拾取10点，单击Apply，输入圆弧半径0.4,单击Apply;

拾取9及10点，单击Apply，再拾取11点，单击Apply，输入圆弧半径0.4,单击OK

由线生成面

MainMenu:

Preprocessor->-Modeling-Create->-Areas-Arbitrary>ByLines

拾取线6、8、2单击Apply

拾取线20、19、21单击Apply

拾取线22、24、23单击Apply

拾取线17、18、12单击Apply

拾取线11、25单击Apply

拾取线9、26单击OK

将所以的面加在一起

MainMenu:

Preprocessor->Modeling-Operate>Booleans-Add>Areas单击PickAll

2．定义两个关键点（用来定义旋转轴）

MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints-InActiveCS

NPT输入50，单击Apply

NPT输入51，Y输入6，单击OK。

3．面沿旋转轴旋转22.5度，形成部分实体

MainMenu:

Preprocessor->Operate-Extrude>Areas-AboutAxis

拾取面单击Apply，拾取上面定义的两个关键点50，51，单击OK，输入圆弧角度22.5，单击OK。

4．定义一个被减圆柱体

首先将坐标平面进行平移并旋转

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>Keypoints

拾取关键点14和15，单击OK

将工作平面沿X轴转－90度

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyIncrements

在XY，YZ，ZXAngles输入0，－90，0单击Apply.

创建实心圆柱体

MainMenu>Preprocessor>Create>Cylinder-ByDimensions

RAD1输入0.45，Z1，Z2坐标输入1，－2，单击OK

5．将圆柱体从轮体中减掉

MainMenu>Preprocessor>Operate->Booleans-Subtract>Volumes

首先拾取轮体，单击Apply,然后拾取圆柱体，单击OK。

6．工作平面与总体笛卡尔坐标系一致

UtilityMenu>WorkPlane>AlignWPWith>GlobalCartesian

此处将模型另存为Wheel.db

7.将体沿XY坐标面映射

MainMenu>Preprocessor>Reflect>Volumes

拾取体，并选择X－Yplane单击OK

8.旋转工作平面

UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyIncrements

在XY，YZ，ZXAngles输入0，－90，0单击Apply.

在XY，YZ，ZXAngles输入22.5，0，0单击Apply.

8．在工作平面原点定义一个局部柱坐标系

UtilityMenu>WorkPlane>LocalCoordinateSystems>CreateLocalCS>AtWPOrigin

KCN为11，KCS为Cylindrical1

9.将体沿周向旋转8份形成整环。

MainMenu>Preprocessor>Copy>Volumes

拾取PickAll，ITIME输入8，DY输入45，单击OK。

EX3.练习主题：

自下向上实体建模建立连杆模型

练习目的：

熟悉从下向上建模的过程

1.进入ANSYS工作目录,将“c-rod”作为jobname。

2.创建两个圆面：

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Circle>ByDimensions...

•RAD1=1.4

•RAD2=1

•THETA1=0

•THETA2=180,单击[Apply]

•然后设置THETA1=45,再单击[OK]

3.打开面:

编号

–UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering...

•设置面号on,然后单击[OK]

4.创建两个矩形面:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Rectangle>ByDimensions...

•X1=-0.3,X2=0.3,Y1=1.2,Y2=1.8,单击[Apply]

•X1=-1.8,X2=-1.2,Y1=0,Y2=0.3,单击[OK]

5.偏移工作平面到给定位置（X=6.5）:

–UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>XYZLocations+

•在ANSYS输入窗口输入6.5

•[OK]

6.将激活的坐标系设置为工作平面坐标系:

–UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto>WorkingPlane

7.创建另两个圆面:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Circle>ByDimensions...

•RAD1=0.7

•RAD2=0.4

•THETA1=0

•THETA2=180,然后单击[Apply]

•第二个圆THETA2=135,然后单击[OK]

8.对面组分别执行布尔运算:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Overlap>Areas+

•首先选择左侧面组,单击[Apply]

•然后选择左侧面组,单击[OK]

9.将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系:

–UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalCartesian

10.定义四个新的关键点:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints>InActiveCS…

•第一个关键点,X=2.5,Y=0.5,单击[Apply]

•第二个关键点,X=3.25,Y=0.4,单击[Apply]

•第三个关键点,X=4,Y=0.33,单击[Apply]

•第四个关键点,X=4.75,Y=0.28,单击[OK]

11.将激活的坐标系设置为总体柱坐标系:

–UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalCylindrical

12.通过一系列关键点创建多义线:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines-Splines>WithOptions>SplinethruKPs+

•如图按顺序拾取六个关键点,然后单击[OK]

•XV1=1

•YV1=135

•XV6=1

•YV6=45

•[OK]

13.在关键点1和18之间创建直线:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines-Lines>StraightLine+

•拾取如图的两个关键点,然后单击[OK]

14.打开线的编号并画线:

–UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering...

•打开线的编号,单击[OK]

–UtilityMenu>Plot>Lines

15.由前面定义的线6,1,7,25创建一个新的面:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitrary>ByLines+

•拾取四条线（6,1,7,and25）,然后单击[OK]

16.放大连杆的左面部分:

–UtilityMenu>PlotCtrls>Pan,Zoom,Rotate…

•[BoxZoom]

17.创建三个线倒角:

–MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Cr