ansys上機作業(yè)

1、實驗一 壩體的有限元建模及應(yīng)力應(yīng)變分析一、實驗?zāi)康模?掌握ANSY澈件基本的幾何形體構(gòu)造方法、網(wǎng)格劃分方法、邊界條件施加方法及各種載荷施加方法。2、熟悉有限元建模、求解及結(jié)果分析步驟和方法。3、能利用ANS丫鍬件對結(jié)構(gòu)進行有限元分析。二、實驗設(shè)備：微機，ANS丫鍬件。三、實驗內(nèi)容：計算分析模型如圖所示，分析壩體的應(yīng)力、應(yīng)變。四、實驗步驟：1 進入 ANSYS程序 T ANSYS T cha nge the working directory into yours in put Initial jobname: dam2 設(shè)置計算類型ANSYS Main Menu: PreferencesTse

2、lect Structural T OK3 選擇單元類型ANSYS Main Menu:Preprocessor T Element Type TAdd/Edit/Delete TAdd T select Solid Quad 4node 42 T OK (back to Element Types window) T Options t select K3: Plane Strain toiTClose (the Element Type window)4 定義材料參數(shù)ANS YS Main Menu PreprocessorMaterial Props Material ModelsStr

3、uctural TLinear TElasticTIsotropicTinput EX:, PRXY: T OK5 生成幾何模型? 生成特征點ANSYS Main Menu: Preprocessor T Modeling T Create TKeypoints TIn Active CS t依次輸入四個點的坐標(biāo)：in put:1(0,0),2(1,0),3(1,5),4,5)t OK? 生成壩體截面ANSYS Main Menu: Preprocessor T Modeling T Create T Areas T Arbitrary t Through KPS t依次連接四個特征點，1(0

4、,0),2(1,0),3(1,5),4,5)T OK 生成壩體截面如圖一圖一6 網(wǎng)格劃分ANSYS Main Menu: Preprocessor TMeshing TMesh ToolT(Size Controls) lin es: Sett依次拾取兩條橫邊:OKt in put NDIV: 15 t Apply t依次拾取兩條縱邊: OK Tinput NDIV: 40 TOK T(back to the meshtool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped TMesh TPick All (in Picking Menu) T Close (

5、the Mesh Tool window)圖二7 模型施加約束?分別給下底邊和豎直的縱邊施加x和y方向的約束TOKTselect Lab2:UX, UY TANSYS Main Menu: Solution T Define Loads T Apply T Structural TDisplacement T On lines Tpick the linesOK? 給斜邊施加 x 方向的分布載荷ANSYS命令菜單欄:Parameters 宀 Functions Define/Edit 1）在下方 的下拉列表框內(nèi)選擇 x , 作為設(shè)置的變量； 2） 在 Result 窗口中出現(xiàn) X, 寫入所施

6、加的載荷函數(shù)：1000*X ; 3） File>Save（文件擴展名：func） 宀返回：Parameters T FunctionsRead from file :將需要的.func 文件打幵，任給一個參數(shù)名，它表示隨之將施加的載荷 tOK tANSYSMain Menu Solution t Define Loads t Apply t Structural t Pressure tOn Lines t拾取斜邊；OK t 在下拉列表框 中，選擇：Existing tablet OK t選擇需要的載荷參數(shù)名 t OK圖三8 分析計算ANSYSMain Menu: Solution TS

7、olve TCurrent LS TOK（to close the solve Current Load Step window） TOK9 結(jié)果顯示（ 1 ）變形情況ANS YS Main Menu: General Postproc t Plot Results t Deformed Shape t select Def + UndeformedTOK （back to Plot Results window） 如圖四 ;圖四（ 2）位移情況General Postproc TPlot Results TContour PlotTNodal Solu Tselect:DOF solutio

8、n, UX,UY, Def + Undeformed , 如圖五、六、七所示圖五 X 方向位移圖圖六 Y 方向位移圖圖七 總的位移圖（ 3）壓力結(jié)果圖Gen eral Postproc Plot Results Con tour Plot Nodal SoluStress ,SX,S Y,S Z, Def + Un deformedOK 如圖八、九、十所示：圖八 X 方向應(yīng)力圖圖九 Y 方向應(yīng)力圖圖十 Z 方向的應(yīng)力圖10 結(jié)果分析由以上實驗的變形和位移的云圖可知，壩體最上邊的變形量最明顯，最大，主 要是因為最上邊所受載荷最大，故最大位移量發(fā)生在壩體的頂部。由應(yīng)力云圖可 知，X軸最大應(yīng)力發(fā)生在

9、壩體最上邊的最右邊，而Y軸最大應(yīng)力發(fā)生在壩底的兩個拐角處：Z軸方向所受應(yīng)力與 X軸方向相同，故應(yīng)加固壩底拐角和壩頂最外拐角的強度，從而能提高壩體的強度。實驗二 平板孔的有限元建模及應(yīng)力應(yīng)變分析如圖所示，使用ANSY分析平面帶孔平板，分析在均布載荷作用下板內(nèi)的應(yīng)力分布。已知條件：F= 20N/mm L= 200mrp b= 100mrp圓孔半徑r = 20，圓心坐標(biāo)為（100，50），E= 200Gpa板的左端固定。圖1-2 帶孔平板模型1 問題描述實例類型：ANS Y結(jié)構(gòu)分析。分析類型：線性靜力分析。單元類型： PLANE82ANS Y功能示例：實體建模包括基本的建模操作，布爾運算和網(wǎng)格細化；

10、施加 均布載荷；顯示變形后形狀和應(yīng)力等值線圖、單元信息列表；基本的結(jié)果驗證技 巧。ANSY幫助文件：在 ANSYSStructural Analysis Guide 了解 Structural Static Analysis 分析知識，在ANSYS Elements Referenee部分了解Plane82單元的詳細 資料。2建立有限元模型1）建立工作目錄并添加標(biāo)題以In teractive方式進入ANS YS File菜單中設(shè)置工作文件名為 Pla ne、標(biāo)題為 plane 。2）定義材料屬性其操作如下：GUI ： PreProcessor > Material Props >

11、Material models > Structural > Linear > Elastic >Isotropic在彈出對話框中鍵入 EX=200000 （單位Mpa）, PRXY =。3）定義單元實常數(shù)操作如下： 選擇單元 對于任何分析，必須在單元類型庫中選擇一種或者多種合適的單元類型。單 元類型決定了附加的自由度（位移，轉(zhuǎn)角、溫度等）。許多單元還需要設(shè)置一些 單元選項，比如單元特性和假設(shè)。單元結(jié)果的打印輸出選項等，對于本問題選擇Pla ne82單元。選擇單元得操作如下：GUI ： PreProcessor Menu > Element Type > A

12、dd/Edit/Delete 選擇Plane82,單擊OK按鈕。GUI : PreProcessor Menu > Element Type > Add/Edit/Delete > Options 在K3項后面下拉菜單中選“ Plane strs w/thk “。單元厚度為20mm，定義單元厚度操作如下：GUI : PreProcessor Menu > Real Constants > Add/Edit/Delete > Add在彈出的對話框中THK后文本框中鍵入材料厚度值 20o4) .創(chuàng)建實體模型(1)創(chuàng)建關(guān)鍵點其操作如下：GUI: PreProces

13、sor > Modeling > Create > keypiont > in active CS1(0,0,0), 2,0,0), 3,0,0), 4,0), 5,0), 6,0),7(0,0),8(0,0),9,0),10,0),11,0),12,0),13,0)(2)創(chuàng)建線其操作如下：GUI : PreProcessor > Modeling > Create >lines>lines>straight line;創(chuàng)建面其操作如下：GUI : PreProcessor > Modeling > Create >Aer

14、as>Arbitary>by lines(4)下面通過布爾“粘”操作生成圓孔，其操作如下：GUI : Processor > Modeling > Operate > Booleans > glue > Areas單擊pickall,單擊OK按鈕，布爾操作完畢之后，實體模型為帶孔平板。如圖所圖1平板模型5）.劃分網(wǎng)格如圖1可知將平板均分為四塊，每一塊分網(wǎng)相同，所以選擇小塊長邊輸入 NDIV 值40，短邊為10，與圓弧相連長邊 NDIV值為8,短邊為5,且圓弧上值設(shè)為5, 同理，另外三塊相同區(qū)域設(shè)置相同 NDIV值，劃分網(wǎng)格結(jié)果如圖所示，其操作如下：GU

15、I: PreProcessor > Meshing >mesh tool>map>mesh>pick all 女口圖 2圖2平板劃分網(wǎng)格圖3施加載荷并求解1）.定義約束由已知得，需要固定（Fix ）板左邊線，即需要約束線上節(jié)點所有自由度（ AllDOFs，其操作如下：GUI: Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > OnLines彈出Apply U, ROTon Lines對話框。選擇板左側(cè)邊線，在 Lab2欄選All DOF 單擊 Apply 按鈕。

16、2) 施加載荷在板右側(cè)邊施加均布載荷，載荷大小為20/20 = 1Mpa施加載荷操作如下：GUI：Solution > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Lines彈出 Apply PRESon Lines 對話框，鍵入載荷值 -1 (由于載荷方向離開板，為拉力所以為負值，反之為正)，單擊0!按鈕。如圖3圖3 平板施加載荷、約束3求解GUI： Solution > Solve > Current LS4查看分析結(jié)果下面查看分析結(jié)果， 對于靜力分析主要是模型位移及等效應(yīng)力等值線圖或者節(jié) 點

17、結(jié)果數(shù)據(jù)列表。1) 顯示模型變形圖其操作如下：GUI： General Postproc > Plot Results > Deformed Shape 如圖4圖 4 平板變形圖2) 顯示位移等值線分布圖其操作如下：GUI： General Postproc > Plot Results > Nodal Solution> DoF Solution >Displacement Vector sum 如圖5圖5 平板位移云圖3) 顯示等效應(yīng)力等值線圖其操作如下：GUI： General Postproc > Plot Results > Conto

18、ur Plot > Nodal Solu >Stress > Von Mises 如圖 6圖 6 平板應(yīng)力云圖5 結(jié)果分析板的最大變形量為，從 ansys 分析結(jié)果圖中可以看出，位移最大的位置為平板 圓孔右端，即發(fā)生最大變形量的位置為平板的最右段，即力作用的地方，左端為 固定端，故最左端的位移為 0。所受的最大應(yīng)力為，同時，由圖發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)力出現(xiàn) 在孔的上下兩頂點，與實際情況相同，可知分析正確。實驗總結(jié)：1、建模：熟悉基本的建模操作 .2、施加載荷和求解：掌握定義對稱約束和施加均布載荷的操作步驟，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)及其載荷的分布 判斷是否可以通過其對稱性適當(dāng)?shù)睾喕Ｐ汀?、查看分析結(jié)

19、果： 掌握顯示變形圖形和應(yīng)力等值線圖的操作，掌握動畫顯示參數(shù)變化的操作步 驟，能夠顯示變形動畫；了解基本的驗證技巧，特別是通過網(wǎng)格細化并進行結(jié)果 對比來驗證網(wǎng)格密度是否合理。/BATCH附件 I :實驗一 log 文件/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1/FILNAME,dam,1FITEM,2,1/TITLE,Dam/PREP7ET,1,PLANE42ET,2,PLANE42KEYOPT,1,1,0KEYOPT,1,2,0KEYOPT,1,3,2KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0MPDATA,EX,1,MPDATA,PRXY,1, /REPLOT,RESIZEK,

20、1,0,0,0,K,2,1,0,0,K,3,1,5,0,K,4,5,0, /RGB,INDEX,100,100,100, 0 /RGB,INDEX, 80, 80, 80,13 /RGB,INDEX, 60, 60, 60,14 /RGB,INDEX, 0, 0, 0,15 /REPLOTFLST,2,4,3FITEM,2,2FITEM,2,3FITEM,2,4A,P51XSAVEFLST,5,2,4,ORDE,2FITEM,5,1FITEM,5,3CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,_YLESIZE,_Y1, , ,15, , , , ,1FL

21、ST,5,2,4,ORDE,2FITEM,5,2FITEM,5,4CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,_YLESIZE,_Y1, , ,40, , , , ,1MSHAPE,0,2D*DEL,_FNCMTIDMSHKEY,0*DEL,_FNCCSYSCM,_Y,AREA*SET,_FNCNAME,'yy'ASEL, , , , 1*SET,_FNCCSYS,0CM,_Y1,AREA! /INPUT,1CHKMSH,'AREA'*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,3,1CMSEL,S,_Y,%_FNCCS

22、YS%AMESH,_Y1! Begin of equation: 1000*XCMDELE,_Y*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), ,CMDELE,_Y1-999CMDELE,_Y2*SET,%_FNCNAME%(2,0,1),FINISH*SET,%_FNCNAME%(3,0,1),/SOL*SET,%_FNCNAME%(4,0,1),FLST,2,2,4,ORDE,2*SET,%_FNCNAME%(5,0,1),FITEM,2,1*SET,%_FNCNAME%(6,0,1),FITEM,2,-2*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), -1,DL,P51X, ,UX,0,

23、 1000, 0, 0, 2FLST,2,2,4,ORDE,2*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), -2,FITEM,2,10, 1, -1, 3, 2FITEM,2,-2*SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0,DL,P51X, ,UY,99, 0, 1, -2, 0, 0*DEL,_FNCNAME! End of equation: 1000*X!->FLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,4/GOSFL,P51X,PRES, %YY%/STATUS,SOLUSOLVE/REPLOT,RESIZE/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1

24、PLDISP,1/EFACET,1PLNSOL, U,X, 1,/EFACET,1PLNSOL, U,Y, 1,/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 1,SAVE/EFACET,1PLNSOL, S,X, 1,/EFACET,1PLNSOL, S,Y, 1,/EFACET,1PLNSOL, S,Z, 1,SAVESAVEFINISH! /EXIT,ALL附錄U實驗二log文件/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1/PREP7MPDATA,EX,1,2e11MPDATA,PRXY,1,/REPLOT,RESIZEET,1,PLANE82KEYOPT,1,3,3K

25、EYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0R,1,K,1,0,0,0,K,2,0,0,10K,3,0,0,LSTR, 2,K,4,0,LARC,12,9,13,K,5,0,LARC,9,10,13,K,6,0,LARC,10,11,13,K,7,0,0,LARC,11,12,13,K,8,0,0,LSTR, 11,K,9,0,FLST,2,5,4K,10,0,FITEM,2,3K,11,0,FITEM,2,4K,12,0,FITEM,2,12K,13,0,FITEM,2,2SAVEFITEM,2,1LSTR, 7, 8AL,P51XLSTR, 8, 9FLST,2,5,4LSTR, 7,

26、6FITEM,2,10LSTR, 6, 12FITEM,2,2LSTR, 6, 5FITEM,2,13LSTR, 5, 4FITEM,2,11LSTR, 4, 3FITEM,2,9LSTR, 3, 2AL,P51XLSTR, 2, 1FLST,2,5,4LSTR, 1, 8FITEM,2,84FITEM,2,11FITEM,5,-9FITEM,2,14CM,_Y,LINEFITEM,2,16LSEL, , , ,P51XFITEM,2,7CM,_Y1,LINEAL,P51XCMSEL,_YFLST,2,5,4LESIZE,_Y1, , ,40, , , , ,1FITEM,2,15FLST,5

27、,1,4,ORDE,1FITEM,2,4FITEM,5,1FITEM,2,5CM,_Y,LINEFITEM,2,6LSEL, , , ,P51XFITEM,2,16CM,_Y1,LINEAL,P51XCMSEL,_YFLST,2,4,5,ORDE,2LESIZE,_Y1, , ,10, , , , ,1FITEM,2,1FLST,5,3,4,ORDE,3FITEM,2,-4FITEM,5,6AGLUE,P51XFITEM,5,-7/REPLOT,RESIZEFITEM,5,10/REPLOT,RESIZECM,_Y,LINEFLST,5,4,4,ORDE,4LSEL, , , ,P51XFITEM,5,3CM,_Y1,LINEFITEM,5,5CMSEL,_YFITEM,5,8LESIZE