ANSYS上机基础.docx
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ANSYS上机基础
“工程有限元法”本科生课程
有限元分析软件ANSYS
上机指南
2008年9月
目录
Project1超静定桁架的有限元求解……………………………………………….1
Project2平板的有限元建模与变形分析………………………………………….3
Project3坝体的有限元建模与受力分析…………………………………………..5
Project4受内压作用的球体的应力与变形分析…………………………………..7
上机习题要求：
1）独立完成上机题，并完成一份分析报告。
分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。
Project1超静定桁架的有限元建模与分析
一试验目的
1,加深有限元理论关于网格划分概念,划分原则等的理解.
2,熟悉有限元建模,求解及结果分析步骤和方法.
3,熟悉ANSYS软件菜单,窗口等环境,软件分析功能及解题步骤.
4,能利用ANSYS软件对桁架结构问题进行分析.熟悉通用有限元软件ANSYS的基本操作过程
二试验内容
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对超静定桁架结构进行静力有限元分析，熟悉平面问题的有限元计算
3，对计算结果进行分析讨论
三基本要求:
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方
法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对桁架结构进行静力有限元分析
四计算分析模型如图所示,习题文件名:
truss。
图1超静定桁架的计算分析模型
5.1进入ANSYS
程序→AnsysED6.1→Interactive→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
truss→Run
5.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences（参数选择）→selectStructural（结构的）→OK
5.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor（预处理）→ElementType（元素类型）→Add/Edit/Delete→Add→selectLink2Dspar1→OK（backtoElementTypeswindow）→Options…→selectK3:
PlaneStrain（平面应变）→OK→Close（theElementTypewindow）
5.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear（线状的）→Elastic（弹性的）→Isotropic（各向同性的）→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
5.5定义实常数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→RealConstants…→Add…→selectType1→OK→inputAREA:
0.25→OK→Close（theRealConstantsWindow）
5.6生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标：
input:
1（1,1）,2（2,1）,3（3,1）,4（2,0）→OK
✓生成桁架
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→StraightLine→依次连接四个特征点，1（1,1）,2（2,1）,3（3,1）,4（2,0）→OK
5.7网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshTool→（SizeControls）lines:
Set→依次拾取三根杆:
OK→inputNDIV:
1→OK→（backtothemeshtoolwindow）Mesh:
lines→Mesh→PickAll（inPickingMenu）→Close（theMeshToolwindow）
5.8模型施加约束
✓分别给1,2,3三个特征点施加x和y方向的约束
ANSYSMainMenu:
Solution→Define（定义）Loads→Apply→Structural→Displacement→OnKeypoints→拾取1（1,1）,2（2,1）,3（3,1）三个特征点→OK→selectLab2:
UX,UY→OK
✓给4#特征点施加y方向载荷
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnKeypoints→拾取特征点4（2,0）→OK→Lab:
FY,Value:
-100e6→OK
5.9分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK（toclosethesolveCurrentLoadStepwindow）→OK
5.10结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK（backtoPlotResultswindow）→ContourPlot→NodalSolu…→select:
DOFsolution,UY,Def+Undeformed→OK
5.11退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit→SaveEverything→OK
Project2平板的有限元建模与变形分析
一试验目的
1,加深有限元理论关于网格划分概念,划分原则等的理解.
2,熟悉有限元建模,求解及结果分析步骤和方法.
3,熟悉ANSYS软件菜单,窗口等环境,软件分析功能及解题步骤.
4,能利用ANSYS软件对平板桁架结构问题进行分析.熟悉通用有限元软件ANSYS的基本操作过程
二试验内容
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对平板结构进行静力有限元分析，熟悉平面应力问题的有限元计算
3，对计算结果进行分析讨论
三基本要求:
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方
法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对平面应力问题进行静力有限元分析
四计算分析模型如图2所示,习题文件名:
plane
图2受均布载荷作用的平板计算分析模型
7.1进入ANSYS
程序→AnsysED6.1→Interactive→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
plane→Run
7.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences→selectStructural→OK
7.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK（backtoElementTypeswindow）→Options…→selectK3:
Planestressw/thk→OK→Close（theElementTypewindow）
7.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
7.5定义实常数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→RealConstants…→Add…→selectType1→OK→inputTHK:
1→OK→Close（theRealConstantsWindow）
7.6生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入五个点的坐标：
input:
1（0,0）,2（1,0）,3（1,1）,4（0,1）,5（0.5,0.5）→OK
✓生成平板
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary（任意的）→ThroughKPS→连接特征点1,2,5→Apply→连接特征点2,3,5→Apply→连接特征点3,4,5→Apply→连接特征点4,1,5→OK
7.7网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshTool→（SizeControls）lines:
Set→PickAll（inPickingMenu）→inputNDIV:
1→OK→（backtothemeshtoolwindow）Mesh:
Areas,Shape:
Tri,Free→Mesh→PickAll（inPickingMenu）→Close（theMeshToolwindow）
7.8模型施加约束
✓给模型施加x方向约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnLines→拾取模型左部的竖直边：
Lab2:
UX→OK
✓施加y方向约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnKeypoints→拾取4#特征点：
Lab2:
UY→OK
7.9分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK（toclosethesolveCurrentLoadStepwindow）→OK
7.10结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK（backtoPlotResultswindow）→ContourPlot→NodalSolu→select:
DOFsolution,UX,UY,Def+Undeformed→OK
7.11退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit→SaveEverything→OK
Project3坝体的有限元建模与应力应变分析
一试验目的
1,加深有限元理论关于网格划分概念,划分原则等的理解.
2,熟悉有限元建模,求解及结果分析步骤和方法.
3,熟悉ANSYS软件菜单,窗口等环境,软件分析功能及解题步骤.
4,能利用ANSYS软件对平面应变问题进行分析.熟悉通用有限元软件ANSYS的基本操作过程
二试验内容
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析，熟悉平面应变问题的有限元计算
3，对计算结果进行分析讨论
三基本要求:
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方
法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对平面应变问题进行静力有限元分析
四计算分析模型如图3所示,习题文件名:
dam。
图3坝体的计算分析模型
2.1进入ANSYS
程序→AnsysED6.1→Interactive→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
dam→Run
2.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences→selectStructural→OK
2.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK（backtoElementTypeswindow）→Options…→selectK3:
PlaneStrain→OK→Close（theElementTypewindow）
2.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
2.5生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标：
input:
1（0,0）,2（10,0）,3（1,5）,4（0.45,5）→OK
✓生成坝体截面
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPS→依次连接四个特征点，1（0,0）,2（10,0）,3（1,5）,4（0.45,5）→OK
2.6网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshTool→（SizeControls）lines:
Set→依次拾取两条横边:
OK→inputNDIV:
15→Apply→依次拾取两条纵边:
OK→inputNDIV:
20→OK→（backtothemeshtoolwindow）Mesh:
Areas,Shape:
Quad,Mapped→Mesh→PickAll（inPickingMenu）→Close（theMeshToolwindow）
2.7模型施加约束
✓分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→Onlines→pickthelines→OK→selectLab2:
UX,UY→OK
✓给斜边施加x方向的分布载荷
ANSYS命令菜单栏:
Parameters→Functions→Define/Edit→1）在下方的下拉列表框内选择x,作为设置的变量；2）在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数：
1000*{X}；3）File>Save（文件扩展名：
func）→返回：
Parameters→Functions→Readfromfile：
将需要的.func文件打开，任给一个参数名，它表示随之将施加的载荷→OK→ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取斜边；OK→在下拉列表框中，选择：
Existingtable→OK→选择需要的载荷参数名→OK
2.8分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK（toclosethesolveCurrentLoadStepwindow）→OK
2.9结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK（backtoPlotResultswindow）→ContourPlot→NodalSolu…→select:
DOFsolution,UX,UY,Def+Undeformed,Stress,SX,SY,SZ,Def+Undeformed→OK
2.10退出系统
ANSYSUtilityMenu:
File→Exit…→SaveEverything→OK
Project4受内压作用的球体的有限元建模与分析
一试验目的
1,加深有限元理论关于网格划分概念,划分原则等的理解.
2,熟悉有限元建模,求解及结果分析步骤和方法.
3,熟悉ANSYS软件菜单,窗口等环境,软件分析功能及解题步骤.
4,能利用ANSYS软件对轴对称问题进行分析.熟悉通用有限元软件ANSYS的基本操作过程
二试验内容
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对受内压作用的球体进行静力有限元分析，熟悉轴对称问题的有限元计算
3，对计算结果进行分析讨论
三基本要求:
1,掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法,网格划分方法,边界条件施加方
法及各种载荷施加方法.
2,能利用ANSYS软件对轴对称问题进行静力有限元分析
四计算分析模型如图4所示,习题文件名:
sphere。
图4受均匀内压的球体计算分析模型（截面图）
3.1进入ANSYS
程序→AnsysED6.1→Interactive→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:
sphere→Run
3.2设置计算类型
ANSYSMainMenu:
Preferences…→selectStructural→OK
3.3选择单元类型
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK（backtoElementTypeswindow）→Options…→selectK3:
Axisymmetric→OK→Close（theElementTypewindow）
3.4定义材料参数
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:
2.1e11,PRXY:
0.3→OK
3.5生成几何模型
✓生成特征点
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标：
input:
1（0.3,0）,2（0.5,0）,3（0,0.5）,4（0,0.3）→OK
✓生成球体截面
ANSYS命令菜单栏:
WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalSpherical→ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Modeling→Create→Lines→InActiveCoord→依次连接1,2,3,4点→OK→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ByLines→依次拾取四条边→OK→ANSYS命令菜单栏:
WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalCartesian
3.6网格划分
ANSYSMainMenu:
Preprocessor→Meshing→MeshTool→（SizeControls）lines:
Set→拾取两条直边:
OK→inputNDIV:
10→Apply→拾取两条曲边:
OK→inputNDIV:
20→OK→（backtothemeshtoolwindow）Mesh:
Areas,Shape:
Quad,Mapped→Mesh→PickAll（inPickingMenu）→Close（theMeshToolwindow）
3.7模型施加约束
✓给水平直边施加约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnLines→拾取水平边：
Lab2:
UY→OK，
✓给竖直边施加约束
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→DisplacementSymmetryB.C.→OnLines→拾取竖直边→OK
✓给内弧施加径向的分布载荷
ANSYSMainMenu:
Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取小圆弧；OK→inputVALUE:
100e6→OK
3.8分析计算
ANSYSMainMenu:
Solution→Solve→CurrentLS→OK（toclosethesolveCurrentLoadStepwindow）→OK
3.9结果显示
ANSYSMainMenu:
GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK（backtoPlotResultswindow）→ContourPlot→NodalSolu…→select:
DOFso
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