版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、 后處理是用圖形、數(shù)據(jù)的方式顯示有限元計(jì)算的結(jié)果,以供用戶進(jìn)行判斷、分析,從而檢查有限元模型的合理性。這是有限元結(jié)構(gòu)分析的重要環(huán)節(jié)5.1 后處理 ANSYS提供了許多方式對模型施加加載,而且借助于載荷步選項(xiàng),用戶可以在求解中逐步對模型施加載荷。在ANSYS的術(shù)語中,載荷(Loads)包括邊界條件和外部或者內(nèi)部作用力。4.1.1 載荷種類 在不同的學(xué)科中,載荷的具體含義也不盡相同,下面為不同學(xué)科中所指的載荷術(shù)語。結(jié)構(gòu)分析:位移、力、壓力、溫度、重力;熱力分析:磁場、熱流速率、對流、內(nèi)部熱生成、無限表面等;磁場分析:磁場、磁通量、磁場段、源流密度、無限表面;電場分析:電勢電壓)、電流、電荷、電荷密
2、度、無限表面等;流體分析:流速、壓力等對不同學(xué)科的載荷而言,程序中的載荷可以分為六類:(1) DOF constraint(DOF約束):定義節(jié)點(diǎn)的自由度值,也就是將某個自由度賦予一個已知值。在結(jié)構(gòu)分析中該約束被指定為位移和對稱邊界條件;在熱力分析中被指定為溫度和熱通量平行的邊界條件。(2Force集中載荷或力載荷):施加于模型節(jié)點(diǎn)上的集中載荷。在結(jié)構(gòu)分析中被指定為力和力矩;在熱分析中為熱流速率;在磁場分析中為電流段。(3Surface load(表面載荷):為施加于模型某個表面上的分布載荷。在結(jié)構(gòu)分析中被指定為壓力;在熱分析中為對流和熱通量。(4Body load(體積載荷):為施加于模型上
3、的體積載荷或者場載荷。在結(jié)構(gòu)分析中為溫度;熱力分析中為熱生產(chǎn)率。(5Inertia load慣性載荷):由物體的慣性引起的載荷,如重力加速度、角速度、角加速度。主要在結(jié)構(gòu)分析中使用。(6Coupled-field loads耦合場載荷):為以上載荷的一種特殊情況,是從一種分析得到的結(jié)果作為另一種分析的載荷。例如可以施加磁場分析中計(jì)算的磁力作為結(jié)構(gòu)分析中的力載荷。1)載荷步(load step) 載荷步就是我們平時講的分步施加加載荷,以模擬真實(shí)的載荷配置。左圖所示顯示了一個需要三個載荷步的載荷歷程曲線:第一個載荷步用于線性載荷,第二個載荷步用于不變載荷,第三個載荷步用于卸載。載荷值在載荷部的結(jié)束
4、點(diǎn)達(dá)到全值。2)載荷子步 子步(Sub step):將一個載荷步分成幾個子步施加載荷。3)時間的作用 在所有靜態(tài)和瞬態(tài)分析中,ANSYS使用時間作為跟蹤參數(shù),而不論分析是否依賴于時間。在指定載荷歷程時,在每個載荷步的結(jié)束點(diǎn)賦予時間TimeLoad4.1.1.1 載荷步和子步值。時間也可作為一個識別載荷步和載荷子步的計(jì)算器。這樣計(jì)算得到的結(jié)果也將是與時間有關(guān)的函數(shù),只不過在靜力分析中,時間取為常量0;在瞬態(tài)分析中,時間作為表示真實(shí)時間歷程的變量在變化;在其它分析中,時間僅作為一個計(jì)算器識別求解時所采用的不同載荷步。從時間的概念上講,載荷步就是作用在給定時間間隔內(nèi)的一系列載荷;子步為載荷步中的時間
5、點(diǎn),并在這些點(diǎn)上求得中間解。 在ANSYS程序中,用戶可以把載荷施加在實(shí)體模型關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體等上,也可以施加在有限元模型結(jié)點(diǎn)、單元上。如果載荷施加在幾何模型上,ANSYS在求解前先將載荷轉(zhuǎn)化到有限元模型上。這兩種情況各有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 (1)施加在實(shí)體模型上優(yōu)點(diǎn): (1模型載荷獨(dú)立于有限元網(wǎng)格之外,這樣就不必因?yàn)榫W(wǎng)格重新劃分而重新加載;(2通過圖形拾取來加載時,因?yàn)閷?shí)體較少,所以施加載荷簡易。缺點(diǎn): (1不能顯示所有的實(shí)體模型載荷;(2施加關(guān)鍵點(diǎn)約束的擴(kuò)展時,在兩個關(guān)鍵點(diǎn)施加的約束會擴(kuò)展到關(guān)鍵點(diǎn)之間的直線上所有的節(jié)點(diǎn)上,有時這種約束并不是實(shí)際的約束情況,因此在使用擴(kuò)展約束時,在關(guān)鍵點(diǎn)上施加
6、約束要特別小心。4.1.2 加載方式及其優(yōu)缺點(diǎn)(2)施加在有限元模型上優(yōu)點(diǎn): (1約束可以直接施加在節(jié)點(diǎn)上,所以擴(kuò)展約束沒有影響;(2載荷可以直接施加在節(jié)點(diǎn)上缺點(diǎn):(1任何對于有限元網(wǎng)格的修改都會使已施加的載荷無效,需要刪除先前的載荷并在新網(wǎng)格上重新施加載荷;(2不方便處理線載荷和面載荷,因?yàn)樵瓉硎┘釉谝粭l線上的載荷需要逐個結(jié)點(diǎn)來拾取,原來施加在一個面上的載荷需要逐個單元來拾取,非常麻煩。實(shí)例:connect.db 任何實(shí)際結(jié)構(gòu)都會受到一定的約束條件來保持其穩(wěn)定性,因此給結(jié)構(gòu)模型施加合適的約束條件是進(jìn)行有限元分析的一個重要步驟。 在結(jié)構(gòu)分析涉及到的所有載荷中,慣性載荷相對于整體相對于整體笛卡兒
7、坐標(biāo)系施加于整個模型,除此之外,其它載荷既可以施加于實(shí)體圖元點(diǎn)、線、面),也可以施加在有限元模型上結(jié)點(diǎn)、單元)。載荷可以進(jìn)行施加(Apply)、刪除(Delete)、運(yùn)算(Operate)。 施加載荷可以通過前處理器Preprocessor或求解器Solution 中的Loads項(xiàng)完成。左圖示菜單為第一種方式。彈出相應(yīng)對話框后:4.2 載荷的施加(1)選擇載荷形式:如Displacement(位移) ,Force/Moment(力和力矩),Pressure(壓力)、Temperature溫度等;(2)選擇加載的對象:如:On Keypoints、On Lines、On Areas、On Nod
8、es、On Element等;(3)指定載荷的方向和數(shù)值 在結(jié)構(gòu)分析中,DOF約束中相應(yīng)的自由度有平移和旋轉(zhuǎn),共有6個,即UX、UY、UZ(X、Y、Z方向平動自由度及RTOX、RTOY、RTOZ (X、Y、Z方向的轉(zhuǎn)動平動自由度),它可以施加在線上,也可以施加在結(jié)點(diǎn)上。位移方向與總體坐標(biāo)軸正向相同時取正值,否則取負(fù)值。DOF的復(fù)雜情況如下:施加對稱或者反對稱DOF約束施加耦合DOF約束4.2 .1 加載自由度(DOF)約束4.2.1.1 在關(guān)鍵點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)上加載位移約束命令:DK, KPOI, Lab , VALUE ,VALUE2, KEXPND, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5,
9、 Lab6D, NODE, Lab , VALUE ,VALUE2, NEND, NINC, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6GUI:SolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Keypoints或On Nodes)參數(shù)說明:KOPI、NODE要施加約束的關(guān)鍵點(diǎn)號、節(jié)點(diǎn)號LabUX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ等符號標(biāo)識;VALUE、VALUE2自由度值、第二個自由度值;NEND,NINC指定相同的約束值到NODE到NEND的節(jié)點(diǎn)上缺省為NODE),其節(jié)點(diǎn)號增量為NINC缺省1);KEXPND關(guān)鍵點(diǎn)自由
10、度擴(kuò)展選項(xiàng)0約束只施加在關(guān)鍵點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)上;1將關(guān)鍵點(diǎn)上的約束進(jìn)行擴(kuò)展(見下頁)Lab2 , Lab3, Lab4, Lab5, Lab6附加自由度,這些自由度取相同的值施加在這些節(jié)點(diǎn)上。對話框中的KEXPND選項(xiàng)設(shè)為YES,可使相同的約束施加在位于兩關(guān)鍵點(diǎn)連線的所有節(jié)點(diǎn)上。如左圖所示。只要拾取關(guān)鍵點(diǎn)K1和K2,再在設(shè)置對話框中選擇All DOF,并在VLAUE框中輸入0,設(shè)置EXPAND為Yes,則K1至K2之間的所有節(jié)點(diǎn)都將被約束,即相當(dāng)于固定了這條邊;KEPANDNo則只固定了K1、K2上的兩個節(jié)點(diǎn)被約束。K1K24.2.1.2 在線或面上加載位移約束命令:DL, LINE, AREA ,
11、Lab , Value ,Value2DA, AREA, Lab , Value ,Value2 參數(shù)說明:略GUI:SolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Lines或On Areas)4.2.1.2 對稱約束與反對稱約束 在位移約束中還有兩個非常重要的約束,就是施加在對稱面上的對稱約束和反對稱約束。(1對稱約束限制對稱面內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的兩個方向旋轉(zhuǎn)自由度,同時限制了垂直于對稱面的位移自由度。(2反對稱約束限制了對稱面內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)在對稱面內(nèi)的兩個方向位移自由度,同時限制了垂直于對稱面的旋轉(zhuǎn)自由度。 對稱約束與反對稱約束的示意圖如下: 這兩
12、種約束條件應(yīng)用在不同的對稱模型的場合,通過設(shè)定對稱約束邊界條件達(dá)到簡化建模的效果。施加對稱約束和反對稱約束的采用的命令仍然是DL、DA,其參數(shù)Lab設(shè)為SYMM對稱或ASYM反對稱)。GUI: SolutionDefine Symmetry B.C. (或Antisymm B.C.) 在結(jié)構(gòu)分析中,集中載荷包括力FX、FY、FZ,即在X軸、Y軸、Z軸方向的集中力和力矩MX、MY、MZ,即繞X軸、Y軸、Z軸的力矩)。它們只能施加在關(guān)鍵點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)上FK,KOPI,Lab,Vlaue,Vlaue2F,NODE,Lab, Vlaue,Vlaue2,MEND,NINCGUI:|LoadsDefine Lo
13、adsApplyStructuralPressureOn On Keypoints(或On Nodes)參數(shù)說明:KOPI、NODE關(guān)鍵點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)Lab:FX,F(xiàn)Y,F(xiàn)Z力或MX,MY,MZ力矩)4.2.2 施加集中載荷正值表示力的方向與坐標(biāo)軸正向一致,負(fù)值表示力的方向與坐標(biāo)軸正向相反 在結(jié)構(gòu)分析中,表面載荷就是施加的壓力。當(dāng)表面載荷方向指向物體內(nèi)部時取正值,否則取負(fù)值,ANSYS不僅可以將表面載荷施加在線上、面上,還可以將表面載荷施加在結(jié)點(diǎn)、單元以及梁上。3.2.3.1 在線或面上施加分布載荷命令:SFL,線編號,分布載荷類型,VALI,VALJGUI:.| LoadsDefine Loads
14、ApplyStructuralPressureOn Lines4.2.3 施加分布載荷 若分布載荷為均布載荷,只需在對話框的第一個輸入欄中輸入相應(yīng)的分布載荷值;若同時輸入第二個值,則表示在這條線上,從線的起始點(diǎn)到線的終點(diǎn),沿線的方向,承受從第一個值到第二個值線性過渡的分布載荷。 注意:(1ANSYS中的線是有方向的,相當(dāng)于從起始關(guān)鍵點(diǎn)到終止關(guān)鍵點(diǎn)的一條矢量線,這在很多分析中非常重要。觀察方向從實(shí)用菜單PlotCtrlsSymbol中設(shè)置Line dirrction on(2對于非線性的函數(shù)分布載荷,可以通過分段近似線性加載的方法,或者通過不同節(jié)點(diǎn)處加載不同集中力的方法進(jìn)行模擬使用數(shù)組載荷定義)
15、線上分布力加載的起始方向注意:在節(jié)點(diǎn)上施加分布載荷必須選取兩個以上的節(jié)點(diǎn)注意:在節(jié)點(diǎn)上施加分布載荷必須選取兩個以上的節(jié)點(diǎn)參數(shù)說明:ELEM施加分布載荷的單元號;All,則選取所有單元;P,則其后所有參數(shù)失效;LKEY 載荷方向標(biāo)示,默認(rèn)1;Lab有效載荷符號結(jié)構(gòu)分析中LabPRES) 采用GUI操作,在彈出拾取對話框后,在模型上拾取需要施加分布載荷的單元后,單擊OK按鈕,彈出如下所示分布載荷大小設(shè)置對話框: 如果單元上的載荷是均布的,可以只在VALUE輸入框中輸入載荷值即可;如果不是均布載荷,則需要輸入其它節(jié)點(diǎn)上的載荷值。各節(jié)點(diǎn)之間的載荷分布規(guī)律,按線性變化處理。4.2.4 施加體積載荷 在結(jié)
16、構(gòu)分析當(dāng)中,體積載荷有溫度和流量兩種。在ANSYS程序當(dāng)中,體積載荷可以施加在結(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體、單元上GUI:Main Menu|Preprocessor|Loads|Apply|Temperature Main Menu|Solution|Loads|Apply| TemperatureGUI:Main Menu|Preprocessor|Loads|Apply|Other|Fluence Main Menu|Solution|Loads|Apply| Other|Fluence4.2.5 施加慣性力載荷 在結(jié)構(gòu)分析中,慣性載荷有加速度、角加速度、角速度等。慣性載荷只有在模型具有質(zhì)量
17、的時候才有效。GUI:Main Menu|Preprocessor|Loads|Apply|Gravity Main Menu|Solution|Loads|Apply| Gravity列表顯示慣性載荷:Utility Menu|List|Status|Solution|InertiaANSYS程序不允許用戶刪除慣性載荷,要取消慣性載荷只需將其值設(shè)為0命令:CP,NSET,Lab,NODE1,NODE2,GUI :PreprocessorCoupling/CeqnCouple DOFs參數(shù)說明:NSET耦合標(biāo)號;Lab耦合自由度;GUI方式在彈出拾取對話框后,拾取需要耦合的若干節(jié)點(diǎn),單擊OK,
18、進(jìn)入耦合設(shè)置對話框,如下圖所示: ANSYS中可以設(shè)置耦合約束來模擬鉸鏈、無摩擦滑動器、萬向節(jié)、無摩擦接觸面等問題。一個耦合約束是設(shè)置一組被約束在一起,有著相同大小但數(shù)值未知的自由度。 4.2.6 耦合約束(Couple DOFs)耦合編號 提示:(1耦合設(shè)置的標(biāo)號是為了區(qū)分不同耦合設(shè)置的,必須是一個自然數(shù),每次生成新的耦合都應(yīng)該輸入不同的標(biāo)號;(2耦合設(shè)定的都是節(jié)點(diǎn),因此耦合操作必須在劃分單元后進(jìn)行,不可以耦合關(guān)鍵點(diǎn)、線和面; 對于需要在同一位置的所有節(jié)點(diǎn)之間自動生成耦合關(guān)系的情況,選擇主菜單中:GUI :PreprocessorCoupling/CeqnCoincident Nodes,如
19、左圖所示。在該對話框中選擇耦合自由度,然后輸入容差的值,單擊OK,則完成距離小于容差設(shè)定的相同位置節(jié)點(diǎn)的自由度耦合。例如:需要耦合節(jié)點(diǎn)301、31、32的X方向自由度,使之成為一個可以沿Y軸滑動的滑動幅,使用如下命令:CP,1,UX,30,31,32 很多力學(xué)問題需要加載預(yù)應(yīng)力,例如螺釘?shù)念A(yù)緊問題等。ANSYS中提供了直接的預(yù)應(yīng)力加載。4.2.7 加載預(yù)應(yīng)力4.3.1 4.3.1 在圖形中顯示載荷在圖形中顯示載荷 通常情況下,施加在幾何實(shí)體模型上的載荷,用相應(yīng)的符號通常情況下,施加在幾何實(shí)體模型上的載荷,用相應(yīng)的符號顯示在幾何實(shí)體模型的體、面、線或關(guān)鍵點(diǎn)上。而有限元模型上顯示在幾何實(shí)體模型的體
20、、面、線或關(guān)鍵點(diǎn)上。而有限元模型上加載的載荷,則顯示在節(jié)點(diǎn)或單元上。顯示符號的設(shè)置如下:加載的載荷,則顯示在節(jié)點(diǎn)或單元上。顯示符號的設(shè)置如下:命令:命令:/PBC/PSF/PEF/PICE/PSYMB/PBC/PSF/PEF/PICE/PSYMBGUI:Utility MneuPlotcrlsSymbolGUI:Utility MneuPlotcrlsSymbol 選擇應(yīng)用菜單中的選擇應(yīng)用菜單中的plotVolumesplotVolumesAreasAreas,LinesLines等命令僅等命令僅顯示幾何實(shí)體模型加載的情況;若選擇顯示幾何實(shí)體模型加載的情況;若選擇plotElementplot
21、Element,則僅顯示,則僅顯示有限元模型加載情況;若選擇有限元模型加載情況;若選擇PlotMulti_PlotsPlotMulti_Plots則顯示全部加載則顯示全部加載情況。記?。和ㄟ^圖形顯示僅僅能夠看到加載和約束的基本情況。情況。記?。和ㄟ^圖形顯示僅僅能夠看到加載和約束的基本情況。 需要知道具體的加載位置和大小,應(yīng)選擇主菜單中的需要知道具體的加載位置和大小,應(yīng)選擇主菜單中的ListLoadsListLoads子菜單中的相關(guān)命令。子菜單中的相關(guān)命令。4.3.2 4.3.2 載荷刪除載荷刪除 對于已施加在幾何模型上或有限元模型上的載荷,可以進(jìn)行對于已施加在幾何模型上或有限元模型上的載荷,可
22、以進(jìn)行刪除操作。刪除操作。命令命令:LSCLEAR,Lab:LSCLEAR,LabGUIGUI:define LoadsDelete.define LoadsDelete.4.3 載荷顯示與控制 求解的過程大部分是由計(jì)算機(jī)自動完成的,在完成建模和加載工作后,就可以直接進(jìn)行ANSYS求解了。命令:/SATTUS,SOLU SOLVEGUI:Main MenuSolutionSloveCurrent LS參數(shù)說明:/STATUS命令查看信息;參數(shù)SOLU只顯示求解的控制信息和載荷信息,否則將顯示包括模型信息在內(nèi)的所有詳細(xì)信息。SOLVE求解命令 在應(yīng)用ANSYS進(jìn)行實(shí)際分析時,對于到多數(shù)求解過程,
23、需要對求解過程進(jìn)行控制設(shè)置,這些設(shè)置主要包括:(1分析類型設(shè)置;(2求解基本選項(xiàng)設(shè)置;4.4 求解過程控制用當(dāng)前載荷步求解4.4.1 分析類型設(shè)置 在建模之前已經(jīng)作過GUI參數(shù)過濾設(shè)置,目的在于隱藏?zé)o關(guān)的菜單和命令,使操作簡化。命令:/PMETH,Key,OPTIONGUI:Main MenuPreferences參數(shù)說明:Key:ON/OFF,激活/關(guān)閉求解選項(xiàng)設(shè)置;STAT,顯示當(dāng)前設(shè)置OPTION:若KeyON,結(jié)構(gòu)分析時OPTION0 另外,結(jié)構(gòu)分析種類也很多,ANSYS默認(rèn)的結(jié)構(gòu)分析類型是靜力分析(Static),當(dāng)要改變分析類型時,如模態(tài)分析、諧分析、瞬態(tài)分析等,需要采用以下方式進(jìn)
24、行設(shè)置:命令:ANTYPE,Antype,Status,LDSTEP,SUBSTEPGUI:Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis模態(tài)分析諧波分析瞬態(tài)分析頻譜分析子結(jié)構(gòu)分析4.4.2 求解基本選項(xiàng)設(shè)置 求解前使用該對話框?qū)⒏鱾€控制項(xiàng)設(shè)置好,就可以求解了。命令:SOLCONTROL,Key1,Key2,Key3,VtolGUI:MainMenuSolutionAnalysis TypeSolution Ctrl求解控制對話框常用設(shè)置說明:Analysis Options:設(shè)置線性/非線性問題、小變形/大變形問題Time Control:時間控制選項(xiàng)。
25、這是求解控制中的一個重要部分。 ANSYS在結(jié)構(gòu)分析中,使用時間作為一個過程參數(shù),而不論分析結(jié)果是否依賴于時間。這樣做的好處是,在所有的情況下,以一個通用的“計(jì)數(shù)器來反映分析歷程。此外時間的單調(diào)增加與分析過程一致。 顯然,在瞬態(tài)分析、蠕變分析中,ANSYS的“時間代表了實(shí)際的時間。然而在不依賴時間的靜態(tài)分析或模態(tài)分析中,時間僅僅是一個識別載荷步與子步的計(jì)數(shù)器。 在時間控制選項(xiàng)中的“Time at end of loadstep欄設(shè)置的就是這個時間計(jì)數(shù)器的終止時間,例如將其設(shè)置為1。注意設(shè)為0或留空,則ANSYS使用默認(rèn)時間值1。 在設(shè)置了終止時間后,就可以設(shè)置時間子步。所謂時間子步就是將分析過
26、程進(jìn)行認(rèn)為分段,使有限元方程在迭代求解過程中分段前進(jìn),最終獲得目標(biāo)結(jié)果的正確值。例如在Number of substeps欄中輸入4,則表示將時間過程等分為4個部分進(jìn)行分段迭代,若終止時間1,則它等同于設(shè)置每個時間子步0.25。 時間控制中還有一個自動時間子步選項(xiàng)Automatic time stepping”,假如將其打開,則ANSYS將會在某一個迭代子步不收斂或很難收斂的情況下自動將該子步進(jìn)行二分,該設(shè)置有助于在不明確求解子步是否設(shè)置得合適得情況下使用。另外,在動力學(xué)分析中,可以通過該選項(xiàng)設(shè)置使用弧長法求解。4.5 載荷步的設(shè)置與求解操作 在工程實(shí)際問題中,結(jié)構(gòu)的載荷、邊界條件可能存在幾種
27、工況,或載荷、邊界條件周期地隨時間階段變化,因而,為了求得結(jié)構(gòu)各階段的結(jié)果,必須對各階段的邊界、載荷分別求解。為讓ANSYS自動完成全部工況的計(jì)算分析,引入了載荷步的概念和載荷步文件法自動求解法。 一個載荷步是指邊界條件和載荷項(xiàng)的一次設(shè)置或一種工況。若希望使用載荷步文件法求解,則需要將每一個載荷步的加載情況依次寫到相應(yīng)的載荷步文件中。載荷步文件取名為“jobname.sxx”,其中xx表示載荷步號,然后再用一條命令來讀入每個載荷步文件并開始逐個求解。4.5.1 載荷步文件的建立法(1定義一個載荷步的邊界條件和加載情況;(2寫入第一個載荷步文件:SolutionLoad Step OptsWri
28、te LS File(3按第二個邊界條件、加載情況修改模型,即定義第二個載荷步(4寫入第二個載荷步文件。直到全部定義完畢。4.5.2 載荷步文件法求解GUI: SolutionSolveFrom LS File起始載荷步文件號終止載荷步文件號載荷步文件號增量4.5.3 載荷步文件的查看或修改、刪除GUI:SolutionLoad Step Opts Read LS File 查看修改GUI: SolutionDefine LoadsOperateDelete LS Files4.6 簡單實(shí)例4.6.1 平面問題:板中圓孔的應(yīng)力集中實(shí)例1:如圖所示為承受雙向拉伸的板件,其中心位置有一個小圓孔,尺
29、寸(mm)如下圖。彈性模量E2105N/mm2,泊松比v=0.3拉伸載荷:q=20N/mm平板的厚度:t=20mm解題思路分析:1.屬于平面應(yīng)力問題2.中心帶孔,應(yīng)使用8節(jié)點(diǎn)四邊形單元或三角形單元3.注意單位:尺寸mm,力N,故應(yīng)力N/mm24.最大變形約為0.001mm忽略孔的影響),最大應(yīng)力在孔的頂部和底部,大小約為3.9N/mm2,即3.9MPa。依次檢驗(yàn)有限元的分析結(jié)果。一. 相關(guān)設(shè)置設(shè)置jobname為bracket、Title為a Example for Bracket”,且過濾參數(shù)為Structural;二.建立網(wǎng)格模型1.創(chuàng)建幾何模型:在XY平面內(nèi)建立一個矩形和圓,并用布爾su
30、btract得到幾何模型;2.定義單元類型:選擇Structural Solid選項(xiàng)下的Quad 8node 82單元,確定返回最后自動得到單元類型為PLANE82。它是8節(jié)點(diǎn)的四邊形單元,是平面4節(jié)點(diǎn)單元PLANE42的高階形式,更適合有曲線邊界的模型。對于本問題,我們需要有厚度的平面應(yīng)力單元,只需單擊單元類型表中的options按鈕,彈出PLANE82選項(xiàng)設(shè)置窗口,如下圖,在K3對應(yīng)的方框中選擇Plane strs w/thk“,使得可以設(shè)置板的厚度。3.定義實(shí)常數(shù):PreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete。彈出如下對話框,輸入板的厚度204.定義
31、材料特性:EX200000,PRXY0.35.定義網(wǎng)格尺寸:網(wǎng)格邊長25,劃自由網(wǎng)格。如下頁所示 PreprocessorMeshingSize CntrlsManual SizeAll Areas PreprocessorMeshingMeshAreasFree或用MeshTool6. 保存工作三. 加載和求解1.定義分析類型:SolutionAnalysis TypeNew Analysis ,設(shè)為Static,即結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析;2.施加約束:SolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementon Lines,用鼠標(biāo)點(diǎn)選模型最左側(cè)邊,并全部約束(A
32、ll DOF)3.施加載荷:板右側(cè)邊緣上有一個背離平板的20N/mm的均布線載荷,則均布壓力線載荷除以板厚20mm1N/mm2。對對模型右側(cè)邊施加1的均布表面壓力。SolutionDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Lines4. 求解:SolutionSolveCurrent LS網(wǎng)格模型圖約束、載荷模型圖三.檢查計(jì)算結(jié)果,觀察收斂情況,決定是否修改網(wǎng)格模型1.節(jié)點(diǎn)最大應(yīng)力檢查 由于最大應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力值有解析解,因此可以檢查該點(diǎn)的應(yīng)力值。首先顯示節(jié)點(diǎn)編號,找出孔部對應(yīng)的節(jié)點(diǎn):Utility MenuPlotNodes如果沒有顯示節(jié)點(diǎn)編號,則Utility MenuPlotCtrlsNumbering,打開節(jié)點(diǎn)編號),記下與圓頂部對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)編號。如下圖 列出應(yīng)力值:General PostprocList ResultsNodal Sol
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 個人2024年度在線教育服務(wù)合同5篇
- 海底兩萬里觀后感與探討
- 16大家一起來合作 (說課稿)-部編版道德與法治一年級下冊
- 3 古詩詞三首 西江月·夜行黃沙道中(說課稿)-2024-2025學(xué)年統(tǒng)編版語文六年級上冊
- 上饒衛(wèi)生學(xué)校二期建設(shè)項(xiàng)目(2024版)
- 會員協(xié)議書范本
- 保溫系統(tǒng)施工的合同范本
- 專用化學(xué)品銷售協(xié)議示例(2024年發(fā)布)版B版
- 專用設(shè)備買賣協(xié)議細(xì)則(2024版)版B版
- 專業(yè)鞋品采購協(xié)議模板2024版A版
- 國優(yōu)電力工程現(xiàn)場復(fù)查要點(diǎn)
- 金科新未來大聯(lián)考2025屆高三12月質(zhì)量檢測語文試題(含答案解析)
- 烤煙科技員考試題答案
- 商業(yè)球房運(yùn)營方案
- 《地下水環(huán)境背景值統(tǒng)計(jì)表征技術(shù)指南(試行)》
- 高職院校智能制造實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)方案
- 電商整年銷售規(guī)劃
- 口腔癌放療護(hù)理
- 鉆桿購銷合同模板
- 工業(yè)大數(shù)據(jù)采集處理與應(yīng)用
- 卷煙廠車間輔助業(yè)務(wù)外包項(xiàng)目服務(wù)方案(技術(shù)方案)
評論
0/150
提交評論