ansys静力分析实例1.docx

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ansys静力分析实例1

结构分析实验指导书

1.问题描述：

这是一个关于角支架的单载荷步的结构静力分析。

如图所示，左上角的销孔由于焊接而被固定死。

右下角的销孔上作用一分布力。

本问题的目标是熟悉ANSYS分析的基本过程。

使用的是美国的单位体系。

材料的杨氏模量为30E6psi，泊松比0.27。

2.几何建模：

第一步：

定义矩形

1.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions

2.Enterthefollowing:

X1=0,X2=6,Y1=-1,Y2=1

3.Applytocreatethefirstrectangle.

4.Enterthefollowing:

X1=4,X2=6,Y1=-1,Y2=-3

5.OKtocreatethesecondrectangleandclosethedialogbox.

第二步：

更改绘图属性和重绘。

1.UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering

2.Turnonareanumbers.

3.OKtochangecontrols,closethedialogbox,andreplot.

4.Toolbar:

SAVE_DB.

第三步：

更改工作平面为极坐标系并创建第一个圆

1.UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane（toggleon）

2.UtilityMenu>WorkPlane>WPSettings

3.ClickonPolar.

4.ClickonGridandTriad.

5.Enter0.1forsnapincrement.

6.OKtodefinesettingsandclosethedialogbox.

7.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>SolidCircle

8.Pickcenterpointat:

WPX=0，WPY=0

9.Movemousetoradiusof1andclickleftbuttontocreatecircle.

10.OKtoclosepickingmenu.

11.Toolbar:

SAVE_DB.

第四步：

移动工作平面并创建第二个圆

1.UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>Keypoints

2.Pickkeypointatlowerleftcornerofrectangle.

3.Pickkeypointatlowerrightofrectangle.

4.OKtoclosepickingmenu.

5.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>SolidCircle

6.Pickcenterpointat:

WPX=0，WPY=0

7.Movemousetoradiusof1andclickleftbuttontocreatecircle.

8.OKtoclosepickingmenu.

9.Toolbar:

SAVE_DB.

第五步：

增加面

1.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas

2.PickAllforallareastobeadded.

3.Toolbar:

SAVE_DB.

第六步：

创建线倒角

1.UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering

2.Turnonlinenumbering.

3.OKtochangecontrols,closethedialogbox,andautomaticallyreplot.

4.UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane（toggleoff）

5.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>LineFillet

6.Picklines17and8.

7.OKtofinishpickinglines（inpickingmenu）.

8.Enter0.4astheradius.

9.OKtocreatelinefilletandclosethedialogbox.

10.UtilityMenu>Plot>Lines

第七步：

创建倒角面

1.UtilityMenu>PlotCtrls>Pan,Zoom,Rotate

2.ClickonZoombutton.

3.Movemousetofilletregion,clickleftbutton,movemouseoutandclickagain.

4.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>ByLines

5.Picklines4,5,and1.

6.OKtocreateareaandclosethepickingmenu.

7.ClickonFitbutton.

8.ClosethePan,Zoom,Rotatedialogbox.

9.UtilityMenu>Plot>Areas

10.Toolbar:

SAVE_DB.

第八步：

将面添加到一起

1.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas

2.PickAllforallareastobeadded.

3.Toolbar:

SAVE_DB.

第九步：

创建第一个销孔

1.UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane（toggleon）

2.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>SolidCircle

3.Pickcenterpointat:

WPX=0，WPY=0

4.Movemousetoradiusof.4（showninthepickingmenu）andclickleftbuttontocreatecircle.

5.OKtoclosepickingmenu.

第十步：

移动工作平面并创建第二个销孔

1.UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>GlobalOrigin

2.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>SolidCircle

3.Pickcenterpointat:

WPX=0，WPY=0

4.Movemousetoradiusof.4（showninthepickingmenu）andclickleftmousebuttontocreatecircle.

5.OKtoclosepickingmenu.

6.UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane（toggleoff）

7.UtilityMenu>Plot>Replot

8.UtilityMenu>Plot>Lines

9.Toolbar:

SAVE_DB.

第十一步：

从支架上减掉销孔

1.MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas

2.Pickbracketasbaseareafromwhichtosubtract.

3.Apply（inpickingmenu）.

4.Pickbothpinholesasareastobesubtracted.

5.OKtosubtractholesandclosepickingmenu.

3.定义材料：

第十二步：

设置分析类型

1.MainMenu>Preferences

2.Turnonstructuralfiltering.

3.OKtoapplyfilteringandclosethedialogbox.

第十三步：

定义材料属性

1.MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels

2.Double-clickonStructural,Linear,Elastic,Isotropic.

3.Enter30e6forEX.

4.Enter.27forPRXY.

5.OKtodefinematerialpropertysetandclosethedialogbox.

6.Material>Exit

第十四步：

定义单元类型和选项

1.MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete

2.Addanelementtype.

3.Structuralsolidfamilyofelements.

4.Choosethe8-nodequad（PLANE82）.

5.OKtoapplytheelementtypeandclosethedialogbox.

6.OptionsforPLANE82aretobedefined.

7.Chooseplanestresswiththicknessoptionforelementbehavior.

8.OKtospecifyoptionsandclosetheoptionsdialogbox.

9.Closetheelementtypedialogbox.

第十五步：

定义实常数（什么是实常数？

）

1.MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete

2.Addarealconstantset.

3.OKforPLANE82.

4.Enter.5forTHK.

5.OKtodefinetherealconstantandclosethedialogbox.

6.Closetherealconstantdialogbox.

4.划分网格：

第十六步：

面网格划分

1.MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool

2.SetGlobalSizecontrol.

3.Typein0.5.

4.OK.

5.ChooseAreaMeshing.

6.ClickonMesh.

7.PickAllfortheareatobemeshed（inpickingmenu）.Closeanywarningmessagesthatappear.

8.ClosetheMeshTool.

5.施加载荷：

第十七步：

施加位移约束

1.MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>OnLines

2.Pickthefourlinesaroundleft-handhole（Linenumbers10,9,11,12）.

3.OK（inpickingmenu）.

4.ClickonAllDOF.

5.Enter0forzerodisplacement.

6.OKtoapplyconstraintsandclosedialogbox.

7.UtilityMenu>PlotLines

8.Toolbar:

SAVE_DB.

第十八步：

施加分布力

1.MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Pressure>OnLines

2.Picklinedefiningbottomleftpartofthecircle（line6）.

3.Apply.

4.Enter50forVALUE.

5.Enter500foroptionalvalue.

6.Apply.

7.Picklinedefiningbottomrightpartofcircle（line7）.

8.Apply.

9.Enter500forVALUE.

10.Enter50foroptionalvalue.

11.OK.

12.Toolbar:

SAVE_DB.

6.求解：

第十九步：

求解

1.MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS

2.Reviewtheinformationinthestatuswindow,thenchooseFile>Close

3.OKtobeginthesolution.ChooseYestoanyVerifymessagesthatappear.

4.Closetheinformationwindowwhensolutionisdone.

7.查看结果：

第二十步：

读入数据结果

1.MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>FirstSet

第二十一步：

绘制变形图

1.MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>DeformedShape

2.ChooseDef+undeformed.

3.OK.

4.UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>DeformedShape

5.ChooseDef+undeformed.

6.OK.

第二十二步：

绘制应力图

1.MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu

2.ChooseStressitemtobecontoured.

3.ScrolldownandchoosevonMises（SEQV）.

4.OK.

5.UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>DeformedResults

6.ChooseStressitemtobecontoured.

7.ScrolldownandchoosevonMises（SEQV）.

8.OK.

9.MakechoicesintheAnimationController（notshown）,ifnecessary,thenchooseClose.

第二十三步：

列出约束反力

1.MainMenu>GeneralPostproc>ListResults>ReactionSolu

2.OKtolistallitemsandclosethedialogbox.

3.Scrolldownandfindthetotalverticalforce,FY.

4.File>Close（Windows）.

第二十四步：

退出ANSYS软件

1.Toolbar:

Quit.

2.ChooseQuit-NoSave!

3.OK.