第四章练习:平面托架结构有限元分析详细过程 - 下载本文

第四章练习:平面托架有限元分析。

几何模型如图所示,参考下述建模及分析步骤。

1.启动ANSYS,改变默认工作路径,定义文件名和分析标题 (1)Utility Menu→File→Change Directory… (2)Utility Menu→File→Change Jobname… (3)Utility Menu→File→Change Title… 2.定义分析类型

GUI:Main Menu→Preferences,在对话框中选择分析类型为Structural,程序分析方法为h-Method. 3.选择单元类型

选用8节点2-D实体单元PLANE82

Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete,→ Add,在弹出的对话框中左边选择Structural Solid ,右边框选择Quad 8node 82 →OK ,回到 Element Types window,再选 Options… 分析类型选项,在出现的窗口中选K3: Plane stress w/thk →OK→退出单元类型窗口。 4.定义实常数

Main Menu:Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete;→Add→ OK,出现定义实常数组参数窗口,取Real Constant Set No=1,Thickness=10。OK,退出实常数窗口。 5.定义材料力学参数

输入与材料力学特性有关的参数。如弹性模量、泊松比等。 Main Menu:Preprocessor→Material Props→Material Models;

打开定义材料属性对话框,在Material Models Available窗口中双击下面的路径:Structural→Linear→Elastic→Isotropic,打开另一对话框。在EX中输入弹性模量2.1e5,在PRXY中输入泊松比0.3→OK,退出材料属性对话框。 6.创建几何模型

(1)创建矩形:以左边圆孔中心为整体坐标原点。

Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Rectangle →By Dimension

输入第一个矩形的两个角点坐标:X1,X2 (0 150),Y1,Y2(-25,25)→Apply 输入第二个矩形的两个角点坐标:X1,X2 (100 150),Y1,Y2(-25,-75)→OK (2)显示面号,并用不同颜色表示面。

Utility Menu→PlotCtrls→Numbering ,勾选Area numbers=on,[/NUM]= Colors & numbers。存盘。 (3)创建两个圆面积

显示工作平面坐标系:Utility Menu→WorkPlane → √Display Working Plane; 创建左边圆面积:

Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle→Solid Circle,在出现的输入窗口中,输入半径值Radius=25,→Apply。

输入第二个圆的圆心在工作平面坐标系下的坐标值及半径WX,WY,R(125,-75,25) →OK。

(4)进行布尔运算,生成同一面积实体。即把四个面积加起来。

Main Menu: Preprocessor →Modeling →Operate→Booleans→Add 在弹出的对话框中,选择Pick All→OK。生成一个新面积。 再次存盘。

(5)创建倒角、补丁面积,并整合面积实体。

·显示线号:Utility Menu→PlotCtrls→Numbering 弹出对话框,打开Line numbers,OK。 ·创建圆弧倒角:Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines→Lines Fillet。

用鼠标选择要创建倒角的两条相交线,OK。在弹出的窗口中输入倒角半径10。 ·画出所有图元:Utility Menu→Plot→Multi-plots

·放大倒角区域:Utility Menu→PlotCtrls→Pan Zoom Rotate…在弹出的对话框中,选Zoom或Box Zoom。

·创建补丁面积:Main Menu: Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→By Lines,点取三条线,OK。

·进行布尔运算,整合面积:Main Menu: Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add

在弹出的对话框中,选择Pick All →OK。再次存盘。 (6)创建两个小圆孔:首先显示出工作平面。

Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle→Solid Circle 在出现的输入窗口中,输入半径值Radius=10,→Apply。

同样方法,输入第二个圆的圆心坐标值及半径WX,WY,R(125,-75,10) (7)进行布尔运算,减去两个小圆孔。

Main Menu: Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Areas,选取托架为基体,OK,再选取要被减去的面积,即两个小圆孔面积。OK。存盘。 7. 网格划分

Main Menu:→Preprocessor→Meshing→MeshTool,在弹出的对话框中,选择智能网络划分方式(即选中Smart Size,并设定精度),→Mesh→选择面,完成单元划分。 8.施加约束、载荷

⑴ 确定分析类型:Main Menu: Solution →Analysis Type→New Analysis,在出现的对话框中选择Static(为默认选项),OK。 ⑵施加位移约束:

Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement → On Lines →拾取模型左边小圆孔的四条弧线,→OK,在出现的对话框中选择All DOF →OK。 ⑶施加载荷

在右边小圆孔下半个圆弧线上定义线性分布的荷载

Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structural→Pressure→On Lines,选择左下1/4圆弧线,在弹出的对话框中输入两个值:50,500(J节点)→Apply。再选择右下1/4圆弧线,在弹出的对话框中输入两个值:500,50(J节点)→OK。 9.求解

Main Menu: Solution→Solve→Current LS(求解当前载荷步)。审核状态文件中的信息,确认后,→OK,程序开始进行计算。 10.查看计算结果 (1)图形显示变形情况。

Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape,按三种方式画出变形图。

(2)等值线图显示结果

Main Menu: General PostProc→Plot Results→Contour Plot,下面有四个选项: ·Nodal Solu表示节点的求解结果。可以显示节点位移、应力等的等值线图。 ·Element Solu显示单元的求解结果。可以单元应力等的等值线图。 (3)矢量图显示计算结果

Main Menu: General PostProc→Plot Results→Vector Plot (4)动画显示计算结果

Utility Menu→PlotCtrls→Animate 可对位移、应力等进行动画显示。 (5)列表显示结果数据

Main Menu:General PostProc→List Results ·Nodal Solution列表显示节点求解结果 ·Element Solution列表显示单元求解结果 ·Reaction Solu列表显示约束点处支反力

福利:打开支付宝首页搜索“608066754”即可领取红包,吃个早点,买杯饮料肯定够了,红包加倍最高可以领取99元红包!

「觉得内容不错,打赏支持一下」

南京廖华

觉得内容不错,打赏支持一下

使用微信扫描二维码完成支付

福利:打开支付宝扫描二维码领红包,可免费下载资料 微信:17702577729