ANSYS分析实例及其在工程中的应用精华文档格式.docx
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4.4!
4.2一对集中力作用下的圆环（实体建模）45
4.5!
4.3用实体单元分析变截面杆的拉伸46
4.6!
4.4用二维实体单元分析等截面悬臂梁的平面弯曲48
4.7!
4.5变截面悬臂梁在端部集中力作用下的平面静力分析50
4.8!
4.6纯弯曲悬臂曲梁的二维静力分析52
4.9!
4.7端部集中力作用的悬臂圆环曲梁平面弯曲的三维分析54
4.10!
4.8均匀拉力作用下含圆孔板的孔边应力集中59
4.11!
4.9两端固定的厚壁管道在自重作用下的变形和应力65
5第五章67
5.1!
5.1含椭圆孔的椭圆薄膜在外部张力作用下的静力分析67
5.2!
5.2圆形薄膜大变形静力分析70
5.3!
5.3柱形容器在内压作用下的静力分析71
5.4!
5.4圆柱形薄壳在均匀内压作用下的静力分析73
6第六章74
6.1!
6.1简支和固支圆板的在不同荷载作用下的弯曲74
6.2!
6.2悬臂长板的大挠度弯曲77
6.3!
6.3用壳体单元分析受均布荷载作用的固支圆板大挠度弯曲80
6.4!
6.4利用拉伸操作建立膨胀弯管模型82
6.5!
6.5两端简支开口柱壳在自重作用下的静力分析83
6.6!
6.6圆筒在一对横向集中力作用下的变形85
6.7!
6.7两边简支开口柱壳在集中力作用下的大变形曲屈87
7第七章90
7.1!
7.1单自由度弹簧质量系统的频率计算90
7.2!
7.2悬索自由振动的频率91
7.3!
7.3用弹簧单元连接的圆盘的扭转振动93
7.4!
7.4圆杆连接圆盘的扭转振动94
7.5!
7.5钻杆的扭转自由振动95
8第八章97
8.1!
8.1简支梁的自振频率计算97
8.2!
8.1简支梁的自振频率计算（增加节点后的情况）99
8.3!
8.2自由-自由梁的纵向自由振动101
8.4!
8.3有轴向压力作用的简支梁的自由振动102
8.5!
8.4用壳体单元计算悬臂等强度梁的自由振动104
8.6!
8.5矩形截面薄壁悬臂梁的自由振动105
9第九章108
9.1!
9.1圆形张紧薄膜的自由振动108
9.2!
9.2薄膜二维非轴对称自由振动分析109
9.3!
9.3薄膜三维非轴对称振动分析112
9.4!
9.4悬臂长板的自由振动频率115
9.5!
9.5悬臂宽板的模态分析116
9.6!
9.6固支圆板的自由振动117
9.7!
9.7用实体单元分析圆环的振动119
9.8!
9.8机翼模型的振动分析120
10第十章122
10.1!
10.1带三个圆孔的平面支座分析122
10.2!
10.2角支座应力分析123
10.3!
10.3立体斜支座的实体建模124
10.4!
10.4四分之一车轮实体建模125
10.5!
10.5轴承支座的实体建模126
11第十一章128
11.1!
11.4变截面悬臂梁的外形形状优化128
11.2!
11.5平面刚架的优化设计132
12第十二章134
12.1!
12.1四边简支方形层合板在均布外载作用下的变形134
12.2!
12.2均布拉力作用下含裂纹板的应力强度因子计算139
13第十三章147
13.1!
第13章用APDL实现空间网壳结构参数化建模147
14第十四章149
14.1!
第14章塔式起重机静动力分析149
15第十五章165
15.1!
15.3利用轴对称壳单元SHELL51计算长柱形天然气罐165
15.2!
15.4利用8节点2D实体单元PLANE82单元计算长柱形天然气罐167
15.3!
15.5用20节点3D实体单元solid95计算1/4长柱形天然气罐168
1第一章
1.1铰接杆在外力作用下的变形
!
本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》，机械工业出版社（2004年）
FINISH
/CLEAR,NOSTART
（1）设置工程的选项,定义几何参数
/FileName,EX1.1
/TITLE,EX1.1,DEFLECTIONOFAHINGEDSUPPORT
*AFUN,DEG
THETA=30
A=10000
B=A/2*TAN（THETA）
（2）进入前处理模块,定义节点
/PREP7
N,1
N,2,A/2,-B
N,3,A
（3）在前处理模块中,定义单元类型,材料参数和各个单元
ET,1,LINK1
R,1,1000
MP,EX,1,210E3
E,1,2
E,2,3
（4）在前处理模块中,定义位移约束
D,1,ALL,,,3,2
F,2,FY,-1000
OUTPR,,1
（5）进入求解模块,开始求解
/SOLU
SOLVE
（6）进入后处理模块,显示节点位移和杆件内力
/POST1
PLDISP,2
MID_NODE=NODE（A/2,-B,0）
*GET,DISP,NODE,MID_NODE,U,Y
LEFT_EL=ENEARN（MID_NODE）
ETABLE,STRS,LS,1
*GET,STRSS,ELEM,LEFT_EL,ETAB,STRS
（7）申明数组,提取计算结果,并比较计算误差
*DIM,LABEL,CHAR,2
*DIM,VALUE,,2,3
LABEL
（1）='
STRS_MPa'
'
DEF_mm'
*VFILL,VALUE（1,1）,DATA,1,-0.05498
*VFILL,VALUE（1,2）,DATA,STRSS,DISP
*VFILL,VALUE（1,3）,DATA,ABS（STRSS/1）,ABS（DISP/0.05498）
/OUT,EX1_1,out
/COM
/COM,-------------------EX1.1RESULTSCOMPARISON---------------------
/COM,
/COM,|TARGET|ANSYS|RATIO
*VWRITE,LABEL
（1）,VALUE（1,1）,VALUE（1,2）,VALUE（1,3）
（1X,A8,'
'
F10.3,'
1F5.3）
/COM,----------------------------------------------------------------
/OUT
*LIST,EX1_1,out
1.2人字形屋架的静力分析
本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》，机械工业出版社（2004年）
/CLEAR,START
（1）设置工程的选项
/FILNAME,EX1.2
/UNITS,SI
/TITLE,EX1.2,PlaneRoofTussModel.
N,1,0,0
N,2,2,0
N,3,4,0
N,4,6,0
N,5,8,0
N,6,2,1
N,7,4,2
N,8,6,1
（3）在前处理模块中,定义单元类型LINK1,材料参数和各个单元
ET,1,LINK1
MP,EX,1,207E9
R,1,0.01
E,1,2
E,2,3
E,3,4
E,4,5
E,1,6
E,6,7
E,2,6
E,2,7
E,3,7
E,4,7
E,4,8
E,7,8
E,8,5
/PNUM,NODE,1
/NUMBER,2
/PNUM,ELEM,1
EPLOT
（4）进入求解模块,设置求解选项,设置位移边界条件,加载并开始求解
ANTYPE,STATIC
OUTPR,BASIC,ALL
D,1,ALL,0
D,5,UY,0
F,6,FY,-1000
F,7,FY,-1000
F,8,FY,-1000
（5）进入一般后处理模块,显示结构变形图
（6）列表显示节点位移和单元的计算结果
PRDISP
ETABLE,MFORX,SMISC,1
ETABLE,SAXL,LS,1
ETABLE,EPELAXL,LEPEL,1
PRETAB
/NUMBER,0
PLETAB,MFORX
1.3超静定拉压杆的反力计算
/CLEAR,START
（1）设置工程的选项,进入前处理模块,声明单元类型,实常数和材料参数
/FILNAME,EX1.3
/TITLE,EX1.3,STATICALLYINDETERMINATEREACTIONFORCEANALYSIS
ANTYPE,STATIC
R,1,1
MP,EX,1,210E9
（2）定义节点
N,2,,0.4
N,3,,0.7
N,4,,1.0
（3）定义单元
EGEN,3,1,1
（4）定义位移约束和荷载
D,1,ALL,,,4,3
F,2,FY,-500
F,3,FY,-1000
（5）进入求解模块SOLU
OUTPR,BASIC,1
OUTPR,NLOAD,1
（6）进入一般后处理模块POST1
NSEL,S,LOC,Y,1.0
FSUM
*GET,REAC_1,FSUM,,ITEM,FY
NSEL,S,LOC,Y,0
*GET,REAC_2,FSUM,,ITEM,FY
（7）申明数组,输出计算结果并比较
R1,N'
R2,N'
*VFILL,VALUE（1,1）,DATA,900,600
*VFILL,VALUE（1,2）,DATA,ABS（REAC_1）,ABS（REAC_2）
*VFILL,VALUE（1,3）,DATA,ABS（REAC_1/900）,ABS（REAC_2/600）
/OUT,EX1_3,out
/COM,-------------------EX1.3RESULTSCOMPARISON---------------------
F10.1,'
*LIST,EX1_3,out
1.4平行杆件与刚性梁连接的热应力问题
（1）定义分析类型,单元类型,截面面积和材料的力学,热学参数
/FILNAME,EX1.4
/TITLE,EX1.4,THERMALLYLOADEDSUPPORTSTRUCTURE
R,1,65e-6
MP,EX,1,100E9
MP,ALPX,1,1.6E-5
MP,EX,2,210E9
MP,ALPX,2,1.3E-5
TREF,70
（2）定义节点位置信息
N,1,-1
N,3,1
FILL
N,4,-1,-1
N,6,1,-1
（3）定义单元信息
E,1,4
E,3,6
MAT,2
E,2,5
CP,1,UY,5,4,6
（4）定义位移约束和荷载（外力和温度荷载）
D,1,ALL,,,3
F,5,FY,-4000
BFUNIF,TEMP,80
（5）在求解模块,定义求解选项,并开始求解
NSUBST,1
（6）在一般后处理模块中,寻找特定位置的节点和单元,并提取它们的内力
STEEL_N=NODE（,,,）
COPPER_N=NODE（1,0,0）
STEEL_E=ENEARN（STEEL_N）
COPPER_E=ENEARN（COPPER_N）
ETABLE,STRS_ST,LS,1
ETABLE,STRS_CO,LS,1
*GET,STRSS_ST,ELEM,STEEL_E,ETAB,STRS_ST
*GET,STRSS_CO,ELEM,COPPER_E,ETAB,STRS_CO
（7）将计算结果及其与理论解的比较情况输出到文件vm3.txt
*DIM,LABEL,CHAR,2,2
LABEL（1,1）='
STRSS_ST'
STRSS_CO'
LABEL（1,2）='
（MPa）'
*VFILL,VALUE（1,1）,DATA,34.59,13.47
*VFILL,VALUE（1,2）,DATA,STRSS_ST/1e6,STRSS_CO/1e6
*VFILL,VALUE（1,3）,DATA,ABS（STRSS_ST/34.59e6）,ABS（STRSS_CO/13.47e6）
/OUT,EX1_4,out
/COM,-------------------EX1.4RESULTSCOMPARISON---------------------
*VWRITE,LABEL（1,1）,LABEL（1,2）,VALUE（1,1）,VALUE（1,2）,VALUE（1,3）
（1X,A8,A8,'
F10.2,'
*LIST,EX1_4,out
1.5端部有间隙的杆的热膨胀
/FILNAME,EX1.5
/TITLE,EX1.5,THERMALEXPANSIONTOCLOSEAGAPATARIGIDSURFACE
ET,1,CONTAC26
R,1,2.625E15
ET,2,PLANE42,,,3
R,2,1
MP,EX,1,72.4E3
MP,ALPX,1,2.25E-5
MP,NUXY,1,0
（2）定义节点信息
N,1,2000,1000
N,2,3000,1000
N,3,3000,4000
N,4,2000,4000
N,11,1000,998
N,12,4000,998
E,1,11,12
E,2,11,12
TYPE,2
REAL,2
E,1,2,3,4
TREF,21
BFUNIF,TEMP,77
（4）定义位移约束
D,3,ALL,,,4
D,1,UX,,,2,1
OUTPR,BASIC,LAST
（5）在求解模块开始求解
（6）在一般后处理模块中,定义水平应力和铅直应力单元表,并提取3号单元的应力结果
ETABLE,STRSX,S,X
ETABLE,STRSY,S,Y
*GET,STRSSX,ELEM,3,ETAB,STRSX
*GET,STRSSY,ELEM,3,ETAB,STRSY
（7）将计算结果输出到结果文件
SIGX,（M'
SIGY,（M'
Pa）'
*VFILL,VALUE（1,1）,DATA,-91.22,-42.96
*VFILL,VALUE（1,2）,DATA,STRSSX,STRSSY
*VFILL,VALUE（1,3）,DATA,ABS（STRSSX/91.22）,ABS（STRSSY/42.96）
/OUT,EX1_5,out
/COM,-------------------EX1.5RESULTSCOMPARISON--------------
/COM,----------------------------------------------------------
*LIST,EX1_5,out
2第二章
2.1等截面简单超静定梁的平面弯曲分析（单元多）
/CLEAR
/FILNAME,EX2-1T
/UNITS,CGS
/TITLE,EX2-1T.txt,3NODESSIMULATIONOFOVER-DETERMINEDBEAMWITHMORENODES
N,2,0.06,0$N,3,0.12,0$N,4,0.18,0
N,5,0.24,0$N,6,0.30,0$N,7,0.36,0
N,8,0.42,0$N,9,0.48,0$N,10,0.54,0
N,11,0.60,0
NPLOT
NPLOT,1
NLIST
DSYS,1
ET,1,BEAM3
MP,EX,1,207e9
MP,NUXY,1,0.3
R,1,1,0.020833,0.5
E,1,2
E,2,3$E,3,4$E,4,5$E,5,6
E,6,7$E,7,8$E,8,9$E,9,10
E,10,11
ELIST
OUTPR,BASIC,ALL
D,1,UX,0,,,,,UY,ROTZ
D,11,UY,0
SFBEAM,1,1,PRES,0,60
SFBEAM,2,1,PRES,60,120$SFBEAM,3,1,PRES,120,180
SFBEAM,4,1,PRES,180,240$SFBEAM,5,1,PRES,240,300
SFBEAM,6,1,PRES,300,360$SFBEAM,7,1,PRES,360,420
SFBEAM,8,1,PRES,420,480$SFBEAM,9,1,PRES,480,540
SFBEAM,10,1,PRES,540,600
F,6,FY,-200
FINISH
PRDISP
ETABLE,IMOMENT,SMISC,6
ETABLE,JMOMENT,SMISC,12
ETABLE,ISHEAR,SMISC,2
ETABLE,JSHEAR,SMISC,8
/TITLE,SHEARFORCEDIAGRAM
PLLS,ISHEAR,JSHEAR
/TITLE,BENDINGMOMENTDIAGRAM
PLLS,IMOMENT,JMOMENT
2.2工字形截面外伸梁的平面弯曲
Finish
/CLEAR,NOSTART
/FileName,EX2.2
/TITLE,EX2.2,BE
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