1、會計學1ANSYS應用實例應用實例(shl)入門和提高好幫手入門和提高好幫手第一頁，共64頁。類別形狀和特性單元類型3. 管普通普通PIPE16，PIPE17，PIPE18浸入浸入PIPE59塑性塑性PIPE20，PIPE604. 二維實體三角形三角形PLANE2四邊形四邊形PLANE42，PLANE82，PLANE182超彈性單元超彈性單元HYPER84，HYPER56，HYPER74粘彈性粘彈性VISCO88大應變大應變VISO106，VISO108諧單元諧單元PLANE83，PLANE25P P單元單元PLANE145，PLANE146第1頁/共64頁第二頁，共64頁。類別形狀和特性單元

2、類型5. 三維實體塊塊SOLID45，SOLID95，SOLID73，SOLID185四面體四面體SOLID92，SOLID72層層SOLID46各向異性各向異性SOLID64，SOLID65超彈性單元超彈性單元HYPER86，HYPER58，HYPER158粘彈性粘彈性VISO89大應變大應變VISO107P P單元單元SOLID147，SOLID1486. 殼 四邊形四邊形SHELL93，SHELL63，SHELL41，SHELL43，SHELL181軸對稱軸對稱SHELL51，SHELL61層層SHELL91，SHELL99剪切板剪切板SHELL28P P單元單元SHELL150第2頁/

3、共64頁第三頁，共64頁。類別 形狀和特性單元類型7. 接觸單元面面TARGET169，TARGET170，SURF171，SURF172，SURF173點面SURF174點點CONTAC48，CONTAC49剛性表面CONTAC12，CONTAC52，CONTAC268. 專業(yè)單元 彈簧COMBIN14，COMBIN39，COMBIN40質量MASS21控制單元COMBIN37表面效應單元SURF19，SURF22，SURF153，SURF154鉸COMBIN7線性激發(fā)器LINK11矩陣MATRIX27，MATRIX50第3頁/共64頁第四頁，共64頁。類別 形狀和特性單元類型9. 耦合場聲

4、學聲學TARGET169，TARGET170，SURF171，SURF172，SURF173壓電壓電熱應力熱應力SURF174磁結構磁結構CONTAC48，CONTAC49流體結構流體結構CONTAC12，CONTAC52，CONTAC26第4頁/共64頁第五頁，共64頁。靜力分析(fnx)線性靜力分析(fnx)非線性靜力分析非線性靜力分析允許有大變形、蠕變、應力剛化、接觸單元、超彈性單元等。線性靜力分析根據結構特征和所受外載荷的形式通常歸結為如下幾個問題：平面問題、軸對稱問題、周期對稱問題、三維問題等。第5頁/共64頁第六頁，共64頁。平面(pngmin)問題平面(pngmin)應變平面應力

5、特點：物體沿某坐標軸（如Z軸）的尺寸遠大于其它兩個坐標軸的尺寸；垂直于Z軸各截面的形狀和尺寸均相同；所有外力與Z軸垂直且不隨Z坐標變化；物體的約束條件不隨Z坐標而變化。在這種情況下，可以認為物體沿Z軸方向各截面沒有z向位移，而沿x和y向的位移對各截面均相同（與z坐標無關），各截面內將產生平面應變。 任何機械零部件，一般說來都是空間結構。但是在某些條件下，它們可以簡化為平面問題來處理。平面問題包括平面應變問題和平面應力問題兩類。特點：物體沿某坐標軸（如Z軸）的尺寸遠小于其它兩個坐標軸的尺寸；外力沿周邊作用且與XY平面平行，且體積力也垂直于z軸；由于物體在z方向厚度很小，故外載的表面力和體積力都可

6、看成是沿z向不變化的。約束條件在XY平面內。在這種情況下，可以認為物體沿Z軸方向無應力，所有應力都發(fā)生在XY平面內。第6頁/共64頁第七頁，共64頁。軸對稱結構(jigu)問題周期對稱結構(jigu)問題特點：（1）結構為回轉體（截面繞它的回轉中心軸旋轉而形成）；（2）載荷關于軸心線對稱。 ANSYS軟件中提供了專門的分析方法對這類問題進行求解，與普通方法相比可以節(jié)約大量的人力和計算機資源，大大提高求解問題的效率。特點：如果結構繞其軸旋轉一個角度，結構（包括材料常數）與旋轉前完全相同，則將這種結構稱為周期對稱結構（循環(huán)對稱結構）。符合這一條件的最小旋轉角第7頁/共64頁第八頁，共64頁。第8頁

7、/共64頁第九頁，共64頁。問題描述： 圖5-1所示為一平面桁架，長度L=0.1m，各桿橫截面面積均為A=1 10-4m2 ，力P=2000N，計算(j sun)各桿的軸向力Fa、軸向應力a。圖5-1 平面(pngmin)桁架第9頁/共64頁第十頁，共64頁。桿軸向力Fa/N軸向應力a/MPa10001001000100-1414.2-141.400-1414.2-141.4思考:根據靜力平衡條件，很容易計算(j sun)出軸向力Fa、軸向應力a，如表5-1所示。表5-1 各桿的軸向力和軸向應力(yngl)第10頁/共64頁第十一頁，共64頁。求解求解(qi ji)步驟：步驟： 創(chuàng)建單元(dn

8、yun)類型選擇Structusral Beam類的2D elastic 3。 定義實常數定義AREA=1E-4。 定義材料特性輸入Ex=2e11，PRXY=0.3。 創(chuàng)建節(jié)點GUI ：Main MenuPreprocessorModelingCreateNodesIn Active cs第11頁/共64頁第十二頁，共64頁。在NODE文本框中依次輸入節(jié)點1、2、3、4的X、Y、Z坐標節(jié)點1：0，0，0； 節(jié)點2：0.1，0，0；節(jié)點3：0.2，0，0； 節(jié)點4：0.1，0.1，0； 顯示節(jié)點號、單元號GUI ：Utility MenuPlotCtrlsNumbering。在彈出的“Plot

9、Numbering Controls”對話框，將節(jié)點號和單元號打開。 創(chuàng)建單元GUI ：Main MenuPreprocessorModelingCreateEleMentsAuto NumberedThru Nodes。彈出拾取窗口，拾取節(jié)點1和2，單擊拾取窗口的“Apply”按鈕，于是在節(jié)點1和2之間創(chuàng)建了一個單元。重復以上過程(guchng)，在節(jié)點2和3、1和4、3和4間分別創(chuàng)建單元，建模圖形如左圖5-2所示。第12頁/共64頁第十三頁，共64頁。圖5-2 桁架(hngji)建模圖第13頁/共64頁第十四頁，共64頁。 施加約束GUI ：Main Menu SolutionDefine

10、 LoadesApplyStructuralDisplacementOn Node。彈出拾取(shq)窗口，拾取(shq)節(jié)點1，單擊ok按鈕，在彈出的對話框列表中選擇“UX、UY”，單擊Apply按鈕。再次彈出拾取(shq)窗口，拾取(shq)節(jié)點3，單擊 ok按鈕，在彈出的對話框列表中選擇“UY”，單擊ok按鈕，完成對模型的約束施加。 施加載荷GUI ：Main Menu SolutionDefine LoadesApplyStructuralForce/MomentOn Nodes。彈出拾取(shq)窗口，拾取(shq)節(jié)點4，單擊ok按鈕，在對話框中選擇Lab為“FY”，在VALUE文

11、本框中輸入-2000，單擊ok按鈕。 求解GUI ：Main Menu SolutionSolvCurrent LS。第14頁/共64頁第十五頁，共64頁。單擊“Solution Current Load Step”對話框ok按鈕。出現“solution is done！”提示時，求解結束，即可查看求解結果。結果顯示： 定義單元列表GUI ： Main MenuGeneral PostrocElement TableDefine Table。彈出“Element Table Data”對話框，單擊Add按鈕，在Lab文本框中輸入FA，在“Item,Comp”兩個列表中分別選擇“By sequn

12、-ence num”、“SMISC”,在右側列表下方文本框輸入SMISC，1，單擊Apply按鈕，于是定義了單元表FA，該單元列表保存(bocn)了各單元的軸向力；在Lab文本框中輸入SA，在“Item,Comp”兩個列表中分別選擇“By sequnence num”、“Ls”,在右側列表下方文本框輸入LS，1，單擊ok按鈕，于是定義了單元表SA ，該單元列表保存(bocn)了各單元的軸向應力。第15頁/共64頁第十六頁，共64頁。 列表單元表數據(shj)GUI ： Main MenuGeneral PostrocElement TableListElem Table。在彈出的對話框的列表中

13、選擇FA、 SA，單擊ok按鈕，即顯示出求解結果。與表5-1對照，二者完全一致。第16頁/共64頁第十七頁，共64頁。第17頁/共64頁第十八頁，共64頁。圖5-3 簡支梁問題(wnt)描述及解析解：圖5-3（a）所示為一圓截面簡支梁，跨度L=1m，圓截面直徑D=30mm，作用在梁上的集中力為P=1000N,作用點距支座A距a=0.2m，已知彈性模量E=2e11.第18頁/共64頁第十九頁，共64頁。484410976. 36403. 064mDImaLEILPaf332811322max10517. 1)2 . 01 (10976. 31023921000)(39由材料力學知識可得：梁截面(

14、jimin)的慣性距為最大撓度(nod)第19頁/共64頁第二十頁，共64頁。思路分析: 當進行(jnxng)線性分析時，簡支梁的應力、應變和變形等于如圖5-3（b）、（c）所示兩個簡支梁的結果疊加。如圖5-3（b)所示的簡支梁結構和載荷均對稱于梁的中點O，故應力、應變和變形也對稱于梁的中點O，進行(jnxng)有限元分析時，可簡化為如圖5-4(a)所示的模型。如圖5-3(c）所示的簡支梁結構、載荷反對稱，故應力、應變和變形也反對稱于梁的中點O，因此可簡化為如圖5-3（b）所示的模型。 對如圖5-4（b）、（c）所示的模型進行(jnxng)有限元分析，將結果分別進行(jnxng)相加和相減，即

15、可分別得到如圖？所示的簡支梁中點左、右兩半部分的結果。第20頁/共64頁第二十一頁，共64頁。圖5-3 簡支梁圖5-4 簡支梁的簡化(jinhu)模型第21頁/共64頁第二十二頁，共64頁。 創(chuàng)建單元類型選擇Structusral Beam類的2D elastic 3 單元。 定義(dngy)實常數定義(dngy)AREA=7.069e-4、IZZ=3.976e-8、HEIGHT=0.03。 定義(dngy)材料特性輸入Ex=2e11（彈性模量），PRXY=0.3（泊松比）。 創(chuàng)建關鍵點GUI：MainMenuPreprocessorModelingCreatKeypointsIn Activ

16、e cs。在彈出對話框的NPT文本框中輸入1，在“X、Y、Z”文本框中分別輸入0，0，0.單擊Apply按鈕；在NPT文本框中輸入2，“X、Y、Z”文本框中分別輸入0.5，0，0.單擊ok按鈕.求解(qi ji)步驟：第22頁/共64頁第二十三頁，共64頁。 顯示關鍵點號GUI：Utility MenuPlotCtrlsNumbering。在彈出的對話框中，將關鍵點號打開(d ki)，單擊ok按鈕。 創(chuàng)建直線GUI：MainMenuPreprocessorModelingCreateLines LinesStraight Line彈出拾取窗口，拾取關鍵點1和2，單擊ok按鈕。 創(chuàng)建硬點GUI:

17、MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointsHard PT On line Hard PT by ratio。彈出拾取窗口，拾取直線，單擊ok按鈕，在文本框中輸入0.4，單擊ok按鈕。（為了施加集中載荷，作用點處創(chuàng)建了一個硬點，該硬點屬于直線）第23頁/共64頁第二十四頁，共64頁。 劃分單元GUI ： Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool。 彈出MeshTool對話框，單擊“Size Controls”區(qū)域中的“Line”后的set按鈕，彈出拾取窗口，拾取直線，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入50，單擊Mesh

18、按鈕，彈出拾取窗口，拾取直線，單擊ok按鈕。 顯示(xinsh)點、線、單元GUI：UtilityPlotMulti-Plots。 施加載荷施加第一個載荷步 施加第一個載荷步的位移載荷GUI:MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOn Keypoint。第24頁/共64頁第二十五頁，共64頁。對關鍵點1加載UX、UY方向(fngxing)的載荷，關鍵點2加載UX、ROTZ方向(fngxing)的載荷。（注意：約束關鍵點2的轉動自由度，相當于在該處時加一個彎矩） 施加第一個載荷步的力載荷GUI:MainMenuSolution

19、DefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOn Keyopints。彈出拾取窗口，拾取關鍵點3，單擊ok按鈕，選擇Lab為FY,在VALUE文本框中輸入-500，單擊ok按鈕。 寫第一個載荷步文件GUI ： MainMenuGeneral PostprocLoad CaseRead Load Case。在LCNO文本框中輸入1，單擊ok按鈕。 刪除位移載荷GUI ：MainMenuSolutionDefine LoadsDeleteStructuralDisplacementOn Keypoint。彈出拾取窗口，拾取關鍵點2，單擊ok按鈕，彈出一個對話框，然后

20、單擊ok按鈕。第25頁/共64頁第二十六頁，共64頁。施加第二個載荷(zi h)步 施加第二個載荷(zi h)步的位移載荷(zi h)GUI:MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOn Keypoint。對關鍵點2加載UX、UY方向的載荷(zi h)。 寫第二個載荷(zi h)步文件GUI ：MainMenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File. 在LSNUM文本框中輸入2，單擊ok按鈕。 求解GUI ： Main Menu SolutionSolveFrom LS Files。在LSMIN

21、文本框中輸入1,在LSMAX文本框中輸入2,在LSINC文本框中輸入1，單擊ok按鈕，出現 “solution is done！”提示時時，求解結束，即可查看求解結果。第26頁/共64頁第二十七頁，共64頁。結果顯示： 創(chuàng)建載荷(zi h)工況GUI ： MainMenuGeneral PostprocLoad CaseCreate Load Case。單擊ok按鈕，在LCNO文本框中輸入1，在LSTEP文本框中輸入1，單擊Apply按鈕，再次單擊ok按鈕，再在LCNO文本框中輸入2，在LSTEP文本框中輸入2，單擊ok按鈕。于是，創(chuàng)建了兩個載荷(zi h)工況。其中，載荷(zi h)工況1對

22、應著載荷(zi h)步1，載荷(zi h)工況2對應著載荷(zi h)步2。 將載荷(zi h)工況1讀入內存GUI ： MainMenuGeneral PostprocLoad CaseRead Load Case。在LCNO文本框中輸入1，單擊ok按鈕。第27頁/共64頁第二十八頁，共64頁。 對載荷工況進行加運算GUI ： MainMenuGeneral PostprocLoad CaseAdd。在LCASE1文本框中輸入2，單擊ok按鈕。 查看結果，顯示(xinsh)變形GUI ： MainMenuGeneral PostprocPlot ResultsDeformed Shape。在

23、彈出的對話框中，選中Def Shape only，單擊ok按鈕。即得到簡支梁左半部分的結果。 寫載荷工況組合到結果文件GUI ： MainMenuGeneral PostprocWrite Results。在彈出的對話框的LSTEP文本框中輸入9999，單擊ok按鈕。 查看簡支梁有半部分的結果重復以上- 的過程，在步驟中，拾取菜單MainMenuGeneral PostprocLoad CaseSubtract，對載荷工況進行減運算，可得到簡支梁右半部分的結果。（注意：與簡支梁的實際情況呈對稱關系）。第28頁/共64頁第二十九頁，共64頁。第29頁/共64頁第三十頁，共64頁。問題描述：圖5-

24、2所示為一厚壁圓筒，其內徑r1=50mm,外徑r2=100mm,作用在內孔上的壓力p=10MPa,無軸向壓 力，軸向長度(chngd)視為無窮。要求計算后壁圓筒的徑向應力r和切向應力t沿半徑r方向的分布。 圖5-2厚壁圓筒問題(wnt)第30頁/共64頁第三十一頁，共64頁。思路:根據材料力學(ci lio l xu)的知識，r 、 t沿r方向的分布的解析解為:22221222122221222111rrrrprrrrrprtr根據對稱性，可取圓筒的四分之一并施加(shji)垂直于對稱面的約束進行分析。(5-1)第31頁/共64頁第三十二頁，共64頁。求解求解(qi ji)步驟：步驟： 創(chuàng)建單

25、元類型選擇(xunz)Structusral Solid類的8node 183 單元。單擊options按鈕，選擇K3為Plane strain(平面應變）。 定義材料特性輸入Ex=2e11（彈性模量），PRXY=0.3（泊松比）。創(chuàng)建實體模型GUI ：Main MenuPreprocessorModelingCreateAreas Circle By Dimensions。在RAD1、RAD2、THETA2文本框中分別輸入0.1、0.05和90，單擊ok按鈕。第32頁/共64頁第三十三頁，共64頁。 劃分(hu fn)單元GUI ： Main MenuPreprocessorMeshingM

26、eshTool。彈出MeshTool對話框，單擊“Size Controls”區(qū)域中的“Line”后的set按鈕，彈出拾取窗口，拾取面的任意直線邊，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入6，單擊Apply按鈕，再次彈出拾取窗口，拾取面的任意圓弧邊，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入8，單擊OK按鈕。在Mesh區(qū)域，選擇單元形狀Quad（四邊形），選擇劃分(hu fn)單元的方法為Mapped（映射）。單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，單擊ok按鈕。 施加約束GUI ： Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructural DisplacementOn Line

27、s。彈出拾取窗口，拾取水平直線邊，單擊ok按鈕，在列表中選擇UY，單擊Apply按鈕，再次彈出拾取窗口，拾取面的垂直直線邊，單擊ok按鈕，在列表中選擇UX，單擊ok按鈕。第33頁/共64頁第三十四頁，共64頁。 施加載荷GUI ：MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralPressureOn Lines。彈出拾取窗口，拾取面的內側圓弧邊（較短的一條圓弧），單擊ok按鈕，在VALUE文本框中輸入10e6，單擊ok按鈕。 求解GUI ：Main Menu SolutionSolveCurrent LS。單擊“Solution Current Load St

28、ep”對話框ok按鈕。出現“solution is done！”提示時，求解結束(jish)，即可查看求解結果。第34頁/共64頁第三十五頁，共64頁。結果顯示： 顯示節(jié)點GUI ： Utility MenuPlotNodes。 定義路徑GUI ： MainMenuGeneralPostprocPathOperationsDefine PathBy Nodes。彈出拾取窗口，由內向外依次拾取與X軸平行(pngxng)的水平直線邊上的所有節(jié)點，單擊ok按鈕，在Name文本框中輸入p1，單擊ok按鈕。 將數據映射到路徑上GUI ： Main MenuGeneral PostprocPath Ope

29、rationsMap onto Path。第35頁/共64頁第三十六頁，共64頁。在Lab文本框中輸入SR，在“Item,Comp”兩個列表中分別選擇“Stress”、“X-direction SX”, 單擊Apply按鈕，在Lab文本框中輸入ST，在“Item,Comp”兩個列表中分別選擇“Stress”、“X-direction SX”, 單擊ok按鈕。（注：該路徑上各節(jié)點X、Y放上的應力(yngl)即徑向應力(yngl)r和切向應力(yngl)t ） 作路徑圖GUI ： Main MenuGeneral PostprocPath OperationsPlot Path ItemOn Gr

30、aph。在彈出的對話框中的列表中選擇SR、ST，單擊ok按鈕。即可顯示徑向應力(yngl)r和切向應力(yngl)t 隨半徑的分布情況。第36頁/共64頁第三十七頁，共64頁。第37頁/共64頁第三十八頁，共64頁。設等直圓軸的圓截面直徑D=50mm，長度(chngd)L=120mm，作用在圓軸兩端上的轉矩Mn=1.5103N M ,求圓柱的最大剪切應力和轉角 。第38頁/共64頁第三十九頁，共64頁。474410136. 63205. 032mDIp35310454.21605.0163mDWnMPaWMnn6110454. 2105 . 15max3radGILMpn37931075. 2

31、10136. 6108009. 0105 . 1問題描述及解析(ji x)解：由材料力學知識可得：圓截面對圓心的極慣性矩為圓截面(jimin)的抗扭截面(jimin)模量為圓截面上任意(rny)一點的剪應力與該點半徑成正比，在圓截面的邊緣上有最大值等直圓軸距離為0.09m的兩截面間的相對轉角第39頁/共64頁第四十頁，共64頁。求解步驟(bzhu)： 創(chuàng)建單元類型選擇Structusral Solid類的Quad 4node 42和Brick 8node 45單元。 定義材料特性輸入Ex=2e11（彈性模量），PRXY=0.3(泊松比）。創(chuàng)建矩形面GUI：MainMenuPreprocesso

32、rModelingCreatAreasBy Dimensions。在X1、X2文本框中輸入0，0.025；在Y1、Y2文本框中輸入0，0.12.第40頁/共64頁第四十一頁，共64頁。 劃分單元GUI ：Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool彈出MeshTool對話框，單擊“Size Controls”區(qū)域中的“Line”后的set按鈕，彈出拾取窗口，拾取矩形面的任一短邊，單擊ok按鈕，在NDIV文本框中輸入4，單擊Apply按鈕，再次彈出拾取窗口，拾取矩形面的任一長邊，再次彈出單元尺寸對話框，在NDIV文本框中輸入8，單擊ok按鈕。在Mesh區(qū)域，選擇單元形

33、狀(xngzhun)Quad（四邊形），選擇劃分單元的方法為Mapped，單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，拾取面，單擊ok按鈕。 設定擠出選項GUI：MainMenuPreprocessorModelingOperateExtrudeElem Ext opts。第41頁/共64頁第四十二頁，共64頁。在VAL1文本框中輸入3（擠出段數），選定ACLEAR為Yes（清除矩形面上的單元），單擊ok按鈕。 由面旋轉擠出體GUI：MainMenuPreprocessorModelingOperateExtrudeAreasAbout Axis彈出拾取窗口(chungku)，拾取矩形面，單擊ok按鈕；再

34、次彈出拾取窗口(chungku)，拾取矩形面在Y軸上兩個關鍵點，單擊ok按鈕；在隨后出現的對話框中的ARC文本框中輸入360，單擊ok按鈕。 顯示單元GUI：Utility MenuPlotElements。 改變視點GUI：Utility MenuPlotCtrlsPan zoom Roate。在彈出的對話框中，依次單擊ISO、Fit按鈕。第42頁/共64頁第四十三頁，共64頁。 旋轉工作平面GUI：Utility MenuWorkPlaneOffset WP By Increment。在XY、YZ、ZX Angles文本框中輸入0，90，單擊ok按鈕。 創(chuàng)建局部坐標系GUI：Utility

35、 MenuLocal Coordinate SystemCreate LocalCSAt WP Origin。在KCN文本框中輸入11，選擇KCS為Cylindrical 1，單擊ok按鈕。即創(chuàng)建了一個代號為11、類型為圓柱坐標系的局部坐標系，并激活其成為當前坐標系。 選中圓柱面上的所有(suyu)節(jié)點GUI：Utility MenuSlectEntity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、By Location、X Coordinates、0.025、From Full，單擊Apply按鈕。第43頁/共64頁第四十四頁，共64頁。 旋轉節(jié)點坐標系到當前(

36、dngqin)坐標系GUI：MainMenuPreprocessorModelingMove/ModifyRoate Node CSTo Active CS。彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕。 施加約束GUI ：MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes。彈出拾取窗口，選擇Pick All按鈕。在彈出的對話框中的Lab2列表框中選擇UX，單ok按鈕。 選中圓柱面上最上端的所有節(jié)點GUI：Utility MenuSlectEntity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、B

37、y Location、Z Coordinates、-0.12、Reselect，單擊Apply按鈕。第44頁/共64頁第四十五頁，共64頁。 施加載荷GUI ： MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOn Nodes。彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕。在彈出的對話框中的Lab下拉列表框中選擇FY，在VALUE文本框中輸入5000，單擊ok按鈕。這樣在結構上一共施加了12個大小為5000N的集中力，它們(t men)對圓心的力矩和為1500N.m 選擇所有GUI：Utility MenuSlectEverything。

38、顯示體GUI：Utility MenuPlotVolumes。 施加約束GUI ：MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOn Areas。第45頁/共64頁第四十六頁，共64頁。彈出拾取窗口，拾取圓柱體下側底面（由四部分組成），單擊ok按鈕。在彈出的對話框中的Lab2列表框中選擇All DOF，單ok按鈕。 求解GUI ： Main Menu SolutionSolveCurrent LS。單擊“Solution Current Load Step”對話框ok按鈕。出現“solution is done！”提示(tsh)時，

39、求解結束，即可查看求解結果。結果顯示： 顯示變形GUI ： Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsDeformed Shape。在彈出的對話框中，選中Def+undeformed（變形+未變形的單元(dnyun)邊界），單擊ok按鈕。第46頁/共64頁第四十七頁，共64頁。 改變結果坐標系為局部坐標系GUI ： Main MenuGeneral PostprocOptions for Outp。在RSYS下拉列表框中選擇Local system，在Local system Reference no文本框中輸入11，單擊ok按鈕。 選擇z=-0.09m的所有(

40、suyu)節(jié)點GUI：Utility MenuSlectEntity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、By Location、Z Coordinates、-0.09、From Full，單擊Apply按鈕。再在下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、By Location、Y Coordinates、0、Reselect，單擊Apply按鈕。 列表顯示節(jié)點位移GUI ： Main MenuGeneral PostprocList ResultsNodal Solution。第47頁/共64頁第四十八頁，共64頁。在左側列表中選擇DOF S

41、olution，在右側列表中選擇UY，單擊ok按鈕。 選擇單元GUI：Utility MenuSlectEntity。在彈出的對話框的下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Nodes、By Location、Z Coordinates、-0.1，0、From Full，單擊Apply按鈕。再在下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入Elements、Attachedto、Nodes all、 Reselect，單擊Apply按鈕。這樣做的目的是，在下一步顯示應力時，不包含集中力作用點附近的單元，以得到(d do)更好的計算結果。 查看結果，用等高線顯示剪應力GUI ：Main Men

42、uGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotElements Solu。在Item,Comp兩個列表中分別選擇Stress、“YZ-shear SYZ”,即可查看結果。第48頁/共64頁第四十九頁，共64頁。 如圖所示軸承座結構，尺寸單位為mm。已知沉孔徑向內柱面承受外推壓力0.0069MPa，軸承孔柱面下部分承受向下(xin xi)壓力0.0345MPa，計算軸承的最大應力及其位置。第49頁/共64頁第五十頁，共64頁。分析：約束方式：四個通孔為軸承座安裝固定孔，必須給予對稱約束；除此之外，還必須限制軸承座垂直方向的移動，避免該方向的剛體位移。幾何(j

43、h)建模（1）建立底座：VolumesBlockBy Dimension第50頁/共64頁第五十一頁，共64頁。 輪子二維結構如圖所示（尺寸單位為英寸），現要分析該輪僅承受繞其中(qzhng)心軸旋轉角速度的作用下，輪的受力及其變形情況。已知角速度：w=525rad/s,材料(cilio)屬性： 彈性模量E30106psi 泊松比為0.3 密度為0.000731bf-2/in4第51頁/共64頁第五十二頁，共64頁。思路分析： 這是一個空間問題的靜力學分析，由于結構的復雜性，不能采用由2D網格拖拉生成3D網格的方式，宜采用自由網格和映射網格相結合的網格生成方式，根據該輪的對稱性，在分析式只要分

44、析其中的一部分即可。1）先建立三維幾何模型；2）根據三維模型的特點，對三維模型進行分割，使其中一部分模型能夠(nnggu)采用映射網格方式劃分，其余部分則可以用自由網格劃分。因此必須選用20節(jié)點六面體單元（Solid95)，它可以進行映射網格劃分，同時也可以變成20節(jié)點的四面體網格進行自由網格劃分。因此能夠(nnggu)實現不同網格形狀的連接。第52頁/共64頁第五十三頁，共64頁。3）對劃分網格的連接處進行網格轉換。即將20節(jié)點的四面體自由網格轉換為10節(jié)點四面體網格，以減六面體單元（Solid95)，它可以進行映射網格劃分，同時也可以變成20節(jié)點的四面體網格進行自由網格劃分。因此能夠(nn

45、ggu)實現不同網格形狀的連接。4）對劃分網格的連接處進行網格轉換。即將20節(jié)點的四面體自由網格轉換為10節(jié)點四面體網格，以減少解題規(guī)模。5）施加對稱約束和角加速度。6）求解分析。7）顯示結果。第53頁/共64頁第五十四頁，共64頁。GUI操作方式（1）定義工作名”Wheel_Anal“和工作標題”The Stress calculating of Wheel by angular velocity”（2）定義單元類型和材料屬性選擇Structural Solid類型的Brick 20node 95兩種單元；材料屬性：在EX框輸入30e6，PRXY框輸入0.3，DENS框輸入0.00073（3

46、）建立2D模型（如下頁所示） Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleBy Dimension 生成左邊矩形(jxng)面：X11.0,X21.5，Y10,Y2=5.0 生成右邊矩形(jxng)面：X13.25,X23.75，Y10.5,Y2=3.75 生成中間矩形(jxng)面：X11.0,X23.75，Y11.75,Y2=2.5面疊分布爾操作Overlap，Pick All第54頁/共64頁第五十五頁，共64頁。線倒角，生成由倒角線圍成的面生成弧線的中心關鍵點（共兩個）：X=3.5,Y=0.475X=3.5,Y=3.505生成圓弧線

47、(如圖所示）ArcBy End Kps&RadR=0.35生成由圓弧線圍成的面（共兩處）面相加（Pick All）線相加以減少線的數量(shling)（可不作）：L17L12L13；L22L10L20第55頁/共64頁第五十六頁，共64頁。壓縮編號操作，并重新顯示線保存結果數據：存為Wheel_Anal_2D（4）通過拖拉生成3D模型生成軸線的關鍵點： (0,0)-(0,5)2D拖拉成3DPreprocessorModelingOperateExtrudeAbout Axis在Arc length in degree框中輸入(shr)22.5度，輸入(shr)NSEG1，即生成的實體由

48、一塊體積組成關閉線號顯示改變視圖方向：ISO結果如下頁所示。第56頁/共64頁第五十七頁，共64頁。（5）生成一個圓柱孔激活工作平面旋轉工作平面：WorkplaneOffset by increments，在”XY，YZ，ZX Angles”下面的輸入欄中輸入”0，90“,工作平面的”WZ”將指向上方；生成一個圓柱體：CreateCylinderSolid Cylinder，出現一個對話框，輸入WP X=2.375WP Y=0，Radius0.45，Depth2.6(注：2.5)體相減得到(d do)的3D幾何模型如圖所示另存盤為：Save as “Wheel_Anal_3D”第57頁/共64

49、頁第五十八頁，共64頁。（6）生成網格平移工作平面到關鍵點9上。用工作平面切分體：OperateDivideVolu by WrkPlane，拾取“Pick All”。顯示(xinsh)體平移工作平面到關鍵點14上。用工作平面切分體：OperateDivideVolu by WrkPlane，拾取下部分體（編號為V4）。關閉工作平面結果如上圖所示第58頁/共64頁第五十九頁，共64頁。設置單元尺寸：用Mesh Tool工具，單擊Gloabal上的Set，輸入Size0.25采用映射網格生成(shn chn)單元：在MeshTool工具條下的“Shape”下選擇”Hex”六面體網格類型和“Mapped”映射生成(shn chn)方式，單擊Mesh，拾取V1，V2，V3，V5。生成(shn chn)的網格單