ansys软件建模作业.docx
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ansys软件建模作业
ANSYS作业1
13级机械工程郑赛男
题目：
用ansys软件建立如下模型，并进行静力与模态分析。
静力分析要求贴出结构Mises应力及合成位移的云图。
模态分析要求求出结构前三阶自振模态，贴出前三阶模态的振型图。
各部求解过程要求有贴图并用文字简要叙述建模过程及思路。
材料性质：
弹性模量E=2.1E11Pa，泊松比v=0.3，密度为7800kg/m3
边界条件：
4个圆柱孔表面全部固定约束。
荷载：
半圆弧表面受均布压力荷载，大小为1.5e6Pa。
模型：
图示尺寸均为毫米，4个圆孔半径均为150毫米。
倒角半径均为250毫米
建模关键点：
1.注意Ansys中的单位制使用问题
例如材料的实常数为：
EX=2e11Pa，PRXY=0.3，DENS=7.8e3Kg/m^3。
那么上面的实常数在mm单位制（即模型尺寸单位为mm）下输入到Ansys时应为EX=2e5MPa，PRXY=0.3，DENS=7.8e-9T/mm^3。
2.注意Ansys中的布尔运算操作
包括Add操作，Glue操作，Subtract等操作的使用。
3.注意Ansys中的坐标系的使用
1.打开ansys，设定工作目录地址。
a．File>ChangeDirectoryb.选取E盘zhengsainan1文件夹.
2.设定分析模块。
a.MainMenu：
Preferences
b.选择Structural
c．Ok
3.创建基座模型
a．生成长方体
MainMenu：
Preprocessor>Create>Block>ByDimensions
输入x1=0,x2=1750,y1=0,y2=500,z1=0,z2=2800
b．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPto>Keypoints
选取矩形的一个关键点，ok
c．生成长方体
MainMenu：
Preprocessor>Create>Block>ByDimensions
输入x1=0,x2=1250,y1=0,y2=1200,z1=0,z2=2000
d．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPto>Keypoints
选取矩形的一个关键点，ok
e．MainMenu：
Preprocessor>Create>Cylinder>SolidCylinder
输入：
Radius=1000Depth=-2000
f．MainMenu：
Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Volumes
拾取创建的第二个长方形，apply，在拾取创建的圆，apply，完成布尔运算
g．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPto>Keypoints
选取如图所示的一个关键点，ok
h．MainMenu：
Preprocessor>Create>Block>ByDimensions
输入x1=0,x2=500,y1=0,y2=250,z1=0,z2=200
i．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPto>Keypoints
选取如图所示的一个关键点，ok
j．MainMenu：
Preprocessor>Create>Block>ByDimensions
输入x1=0,x2=250,y1=0,y2=250,z1=0,z2=200
k．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPto>Keypoints
选取如图所示的一个关键点，ok
MainMenu：
Preprocessor>Create>Cylinder>PartialCylinder
输入：
Rad-1=0Theta-1=0Rad-2=250Theta-2=90Depth=200
l．MainMenu：
Preprocessor>Create>Cylinder>SolidCylinder
输入：
Radius=150Depth=200
MainMenu：
Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Volumes
选取组成肩部的三个部分，Apply，拾取生成的圆柱体，完成布尔运算。
m．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPto>Keypoints
选取如图所示的一个关键点，ok
n．选择应用菜单中的WorkPlane>offsetWPByIncrements
输入X,Y,Zoffset：
-400,0，-400
XY,YZ,ZXAngle:
0,90
o.MainMenu：
Preprocessor>Create>Cylinder>SolidCylinder
输入：
Radius=150Depth=500
p.MainMenu：
Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Volumes
选取第一个生成的长方形，Apply，拾取生成的圆柱体，完成布尔运算。
q．合并图元
MainMenu：
Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas
选择PickAll
r．镜像生成的模型
MainMenu：
Preprocessor>Modeling>Reflect>Volumes
选取生成的模型，Apply，选择镜像面Y-Zplane
s．合并图元
MainMenu：
Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas
选择PickAll
4.定义单元类型
MainMenu:
Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete...
a.Add
b.选择Structural-Solid,并下拉菜单选择“10Node187”单击OK
c.Close
5.定义材料特性
MainMenu:
Preprocessor>MaterialProps>Constant-Isotropic...
a.OK（将材料号设定为1）
b.“EX”输入：
2e11
“PRXY”输入：
0.3
6．定义密度
a．MainMenu:
Preprocessor>MaterialProps>Structual>Density
b．“DENS”输入：
7.8e3
7..网格划分
a.MainMenu:
Preprocessor>Meshing>MeshTool
b.将智能网格划分器（SmartSizing）设定为“on”
c.将滑动码设置为“6”
d.确认MeshTool的各项为:
Volumes,Tet,Free
e.单击Mesh
8.约束四个安装孔
a.MainMenu:
Solution>Loads-Apply>Structural-Displacement>OnAreas
b.拾取四个安装孔的10个柱面
9.施加压力
a.MainMenu:
Solution>DefineLoads>Structral>Pressure>OnAreas
b．拾取半圆弧的两个表面
c．apply
d．“value”中输入1.5e6
e．ok
10.进行求解
a.MainMenu:
Solution>Solve>CurrentLS
b.查看状态窗口中的信息，然后选择File>Close
c.选择OK开始计算
d.当出现”Solutionisdone!
”提示后，选择OK关闭此窗口
11.图形显示变形
a.MainMenu:
GeneralPostproc>PlotResult>DeformedShape
b.在对话框中选择def+undeformed
c.选择OK
12.进入通用后的处理结果
a.MainMenu：
GeneralPostproc>PlotResult>ContourPlot>NodalSolu
b.在对话框中选择DOFSolution>Displacementvectorsum
c.选择OK
13进入通用后处理读取分析结果
d.MainMenu:
GeneralPostproc>PlotResult>ContourPlot>NodalSolu
e.在对话框中选择Stress>vonMisesstress
选择OK
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