ansys课程设计.docx
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ansys课程设计
河南科技大学
课程设计说明书
课程名称 应用软件基础
题目平面问题的有限元分析
院系＿规划与建筑工程学院＿＿
班级＿工程力学091班＿＿＿＿
学生姓名＿＿＿任晓静＿＿＿＿＿
指导教师梅群
日期2012.09.20
目录
第一章设计题目0
1、选题背景0
2、设计内容0
第二章建立有限元模型1
1、定义工作标题1
2、建立模型1
3、进行面与面的布尔运算2
4、定义单元类型3
5、设计材料属性3
6、划分网格4
第三章求解5
1、设置分析类型5
2、施加对称约束5
3、施加均布荷载6
4、求解7
第四章后处理过程7
1、显示变形7
2、列表输出节点位移7
3、显示节点位移图8
5、显示应力云图9
6、结束10
第五章结果分析10
第六章设计体会11
参考文献12
第一章设计题目
.
1、选题背景
随着经济的发展，科技的进步，计算机软件已经应用于许多高科技领域和许多工程项目，通过对ANSYS的学习，使我们能够的利用ANSYS软件独立的解决一些工程中的实际问题，比如：
结构线性静力结构分析，结构非线形分析，结构动力学析，流体力学分析和热力学分析等一系列的实际工程问题。
有限元分析方法最早应用于航空航天领域，主要用来求解线性结构问题，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。
而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。
现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场问题的求解。
例如由于摩擦接触而产生的热问题，金属成形时由于塑性功而产生的热问题,需要结构场和温度场的有限元分析结果交叉迭代求解，即"热力耦合"的问题。
当流体在弯管中流动时，流体压力会使弯管产生变形，而管的变形又反过来影响到流体的流动……这就需要对结构场和流场的有限元分析结果交叉迭代求解，即所谓"流固耦合"的问题。
由于有限元的应用越来越深入，人们关注的问题越来越复杂，耦合场的求解必定成为CAE软件的发展方向。
2、设计内容
已知：
图示平面薄板内部挖去一直径为150mm圆孔，薄板为边长为350mm的正方形，弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.25，受均布载荷q=60KN/m作用如下图所示：
第二章建立有限元模型
1、定义工作标题
UtilityMenu>File>ChangeTitle,弹出“ChangeTitle”对话框，输入21,单击OK按钮。
如图2-1所示
图2-1定义工作标题
2、建立模型
先建立1/4正方形，再创建圆。
MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions如图2-2，2-3所示
图2-2建立正方形
图2-3【SolidCircularArea】对话框
3、进行面与面的布尔运算
preprocessor>modeling>operate>Booleans>subtract>areas如图2-4所示
图2-4布尔运算
4、定义单元类型
MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete，选取Solid,Quad8n如图2-3所示
图2-5定义单元类型
5、设计材料属性
MainMenu>Priprocessor>MaterialModels，在弹性模量中输入2e11，在泊松比中输入0.25，单击OK按钮如图2-4所示
图2-6设置材料属性对话框
6、划分网格
MainMenu>Preprocessor>Meshing>Mesh如图2-6所示
图2-6划分网格
第三章求解
1、设置分析类型
MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalysis，单击“STATIC”，单击OK如图3-1所示
图3-1【NewAnalysis】对话框
2、施加对称约束
MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>SymmetryB.C.>OnLines.如图3-2。
图3-2施加对称约束
3、施加均布荷载
MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Pressure>OnLines.如图。
施加X方向均布荷载60000N如图3-3。
图3-3施加均布载荷
4、求解
MainMenu>Solution>Solve>CurrentLs，弹出一个信息提示框，浏览完毕后单击Fail>Close，单击对话框的OK按钮开始求解。
第四章后处理过程
1、显示变形
MainMenu>GeneralPostproc>poltresults>deformedshape
显示出变形图。
图4-1薄板变形图
2、列表输出节点位移
MainMenu〉Generalpostproc>ListResults>NodalSolution,输出各节点位移。
各节点位移如图4-2所示。
图4-2输出节点位移
3、显示节点位移图
MainMenu〉GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot,节点位移图如图4-4所示
图4-4节点位移图
5、显示应力云图
MainMenu〉GeneralPostproc>ElementTable〉PlotElemTable,显示出应力云图，如图4-5所示。
图4-5应力云图
6、结束
FINISH，单击工具栏上的QUIT，再出现的对话框上选择QUIT-NOSave,单击OK.
第五章结果分析
在均布荷载作用下，薄板发生变形，其中两侧中间部分变形最大，受力最大。
因为圆孔较大，不存在应力集中。
第六章设计体会
通过此次的ANSYS课程设计我深刻认识到上学期ANSYS没有学好，但与此同时我也了解到这种力学软件的重要性和实用性，对我们力学来说，它的删繁就简，计算灵敏，它在结构分析及其他领域的多方面广泛应用让我认识到学好它的重要性和必要性。
作为学工程力学的学生，我们学习了三大力学《理论力学》《材料力学》《结构力学》，并与此同时还学习了《弹性力学》《板壳力学》《流体力学》等力学专业课，应用于Ansys时提高建模能力是非常急需加强的一个方面。
在做偏向于理论的分析时，可能对建模能力要求不是很高，但对于实际的工程问题，有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题，而后面的工作变得相对简单。
建模能力的提高，可以使我们可以熟练掌握并应用这种力学软件的应用范围。
当今社会，软件技术已经广泛的应用于许多的实际工程领域，为我们解决和模了拟实际问题提供了可能。
同时也节省了大量的人力物力。
通过本次设计，更加熟悉ANSYS这门课程，ANSYS是我们用计算机软件解决实际工程问题,是十分重要的.因此,这次ANSYS课程设计为我们走向社会和工作岗位提供了一次重要的演练机会,使我从中受益匪浅.感谢老师的悉心指导,再次向帮助我的老师和同学表示衷心的感谢.
参考文献
[1]秦宇编著，ANSYS11.0基础与实例教程，化学工业出版社
[2]赵海峰蒋迪编著，ANSYS8.0工程结构实例分析，中国铁道出版社
[3]任辉启 编著，ANSYS7.0工程分析事例详解，人民邮电出版社
[4]邵蕴秋编著，ANSYS8.0有限元分析实例导航，中国铁道出版社
[5]高秀华张小江王欢编著有限元单元法原理及应用简明教程，化学工业出版社
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