高杆灯的建模过程.docx

1、高杆灯的建模过程3.1.6 高杆灯有限元模型的建立1定义工作文件名Utility MenuFileChang jobname,在弹出的Chang jobname对话框中输入GGD,并选择New Log and error files 复选框，单击OK按钮。2定义工作标题Utility MenuFileChang Title,在弹出的Chang Title对话框中输入static analysis of high-light，单击OK按钮。3创建圆柱体Main MenuPreprocessorModelingCreatVolumeBy Dimensions,输入坐标值，如下图所示： 4.调整视图

2、缩放工具条，点按图中图标，使视图显示便于建模的位置；如图示：5.创建底部支撑杆模型。旋转工作坐标系 Utility MenuWorkplaneOffset Wp by Increntments,弹出对话框，输入值.点击OK。6.建立圆柱体横杆：Main MenuPreprocessorModelingCreatVolumeBy Dimensions,输入坐标值，如下图所示：建立如图示模型:7.旋转工作坐标系，建立杆2使之与上部创建的杆1垂直：Utility MenuWorkplaneOffset Wp by Increntments，弹出对话框，输入：点击OK，完成工作坐标系的创建。8.建立另

3、一横杆：Main MenuPreprocessorModelingCreatVolumeBy Dimensions,输入坐标值，如下图所示：建立如下图示模型：9.建立约束竖杆: Utility MenuWorkplaneOffset Wp by Increntments，弹出对话框，输入：点击OK，即完成工作坐标系的移动。10.旋转工作坐标系， Utility MenuWorkplaneOffset Wp by Increntments，弹出对话框，输入：（0,0,90）点击OK,完成工作坐标系的旋转。11. 创建约束杆：Main MenuPreprocessorModelingCreatVo

4、lumeBy Dimensions,输入坐标值，如下图所示：点击OK即可完成竖直约束杆的创建。如图示：12.移动工作坐标系: Utility MenuWorkplaneOffset Wp by Increntments，弹出对话框，如图示：点击ok即可完成坐标系的移动。13. 创建约束杆：Main MenuPreprocessorModelingCreatVolumeBy Dimensions,输入坐标值，如下图所示：点击OK即可完成竖直约束杆的创建。结果如图示：14.重复1213步，完成另一横杆两端支撑的创建。结果如图示：至此，完成了灯杆及其底部框架的模型建立。15.对实体进行布尔运算Mai

5、n MenuPreprocessorOperateBooleansAddVolumes，Pick All完成实体布尔求和的操作。16. 保存几何模型Utility MenuFileSave as，弹出一个对话框，输入GGD_Model, 单击OK按钮。3.2 前处理3.2.1 选择解题类型1.ANSYS Main Menu Preferences ，在弹出的ANSYS图形交互界面对话框，选中Structural复选框（解题类型选择为结构问题），点击OK按钮，如图所示：3.2.2 定义单位在工具栏的输入栏里输入/units,Mpa,按确定键结束。3.2.3 定义单元类型Main MenuPrep

6、rocessorElement TypeAdd/Edit/Delete,弹出Element Type对话框，单击Add按钮，又弹出 Library of Element Type 对话框，在选项中分别选择 Structural Solid 和 Brick 8node 45，单击Ok按钮，单击Element Type对话框上的close按钮。 SOLID45单元说明: solid45单元用于构造三维实体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元具有塑性,蠕变,膨胀,应力强化,大变形和大应变能力。3.2.4 定义材料属性对于分析的对象，在不同类型的分析中，需要给定

7、材科的属性，也就是给出材料的各种力学，电磁学等参数对于一般静力学的分析，最基本的各向同性材料参数包括杨氏模量、泊松比、材料密度等通过材料模型属性设置对话框进行设置通过对话框中进行设置，可以建立各种线性、非线性的材料模型。选择需要设置的材料类型后，双击鼠标按键，进一步设置材料的参数。则具体操作如下:Main MenuPreprocessorMaterial Modes,弹出 Define Material Mode Behavior 对话框，在Material Mode Available 下面的对话框中，双击打开 StructuralLinearElasticIsotropic，又弹出Line

8、ar Isotropic Properties for Material Number1对话框，在EX后面的输入栏中输入2e11，在PRXY后面的输入栏中输入0.3，单击Ok按钮，然后单击菜单栏上的MaterialExit，完成材料属性的设置。3.2.5 划分网格一个几何模型仅仅表示了需要分析物体的几何尺寸、形状，若想实施进一步分析，还要通过划分单元格才能进行有限元分析。划分单元格时，不仅需要选择划分单元格的方法，还需要选择划分单元格的形状、类型，同时还要根据分析精度，设定不同的单元格密度。划分单元格的方法主要有映射、扫掠、混合网格划分和自由网格划分等方法。单元格类型主要有四面体单元格和六面体

9、单元格。本文由于高杆灯灯杆和底部框架尺寸相差较大的缘故，忽略定义单元尺寸。在此采用了四面体自由网格划分的方法，具体操作步骤如下：Main MenuPreprocessormeshingmeshtool，弹出meshtool对话框，选中Smart Size复选框，将最小控制尺寸调为10，其他采取默认项，单击mesh按钮，弹出mesh Volumes 对话框，单击单击Pick All按钮。使用智能网格选项，可以方便地由程序自动分网，省去分网控制的麻烦。只需要拖动滑块控制分网的精度，其中1为最精细，10为最粗糙，默认精度为6。但是，智能分网只适用于自由网格，而不宜映射网格中采用。划分网格后，实体的具体模型如下图所示：至此，有限元模型建立完毕。3.3 本章小结本章以大型有限元分析软件ANSYS为基础，详细介绍了ANSYS软件的基本功能；研究讨论了在ANSYS中创建有限元模型的基本方法；针对高杆灯的具体结构，详细分析了创建高杆灯灯杆及底座有限元模型的具体步骤确定了采用在ANSYA里建立有限元模型，选取工件的单元类型，设置工件的材料属性。采用了四面体单元对模型进行了自由网格划分，最终建立了合理的高杆灯有限元模性