1、計算分析模型如圖所示, 習題文件名: scf材料參數：E=205GPa, v = 0.3力載：4500N注意單位的一致性：使用N, mm, MPa單位制建模教程在ANSYS工作文件夾內新建“stress concentration factor”目錄，以存放模型文件。注意定期保存文件，注意不可誤操作，一旦誤操作，不可撤銷。1.1 進入ANSYS開始程序ANSYS 14.5Mechanical APDL Product Launcher14.5然后在彈出的啟動界面輸入相應的working directory及文件名scf如通過Mechanical APDL 14.5進入，則進入預設的workin

2、g directoryworking directory必須設置在電腦最后一個分區（因為教學用電腦只有最后一個分區不受系統保護）至此ANSYS靜力學分析模塊啟動，ANSYS在“stress concentration factor”目錄下自動創建了.log、.err等必要的文件。2.2設置計算類型 ANSYS Main Menu: Preferences select Structural OK2.3選擇單元類型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Solid Quad 4 node 182 O

3、K (back to Element Types window) Options select K3: Plane Strs w/thk OKClose (the Element Type window)2.4定義實常數ANSYS Main Menu: Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete Add OK THK 1.2 OK 2.5定義材料參數ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic input

4、 EX:205e3, PRXY:0.3 OK2.6生成幾何模型ü 生成特征點（8個）ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次輸入四個點的坐標：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0) ,6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0) Apply/OK（開始點Apply，最后一個點OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor M

5、odeling Create Keypoints On Working Plane 又該如何操作才能生成同樣的點？ü 直線（8條）ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Lines Lines Straight Lines 跳出對話框，用鼠標（左鍵）依次選擇點1、2生成直線1，依次類推生成直線2-8。Tips：如何顯示線的編號？ü 生成圓導角（2條）ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Lines Line Fillet跳出對話框，用鼠標（左鍵）依次選擇直線2、3 Ap

6、ply 跳出對話框，在RAD輸入3OK生成第1個圓導角。按照相同的操作在直線5、6之間生成第2個圓導角。ü 生成薄壁鋼板的面ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 選擇所有的線（包括直線和圓導角，不能遺漏，否則生不成面）OK2.7 網格劃分ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool (Element Attributes) Global set 跳出Meshing Attributes對話框，檢查整體單元的相關信息，不改動該表，即只

7、看不動(Size Controls) Global: Set 跳出Global Element Sizes對話框，在SIZE輸入: 2 OK(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped Mesh Pick All (in Picking Menu) Close( the Mesh Tool window)此處只看不改（目的為了解單元相關的單元類型、材料、實常數等信息）Tips：（1）設置單元尺寸時可否選Areas（即在Size Controls里選Areas），如何可以，該如何做相應操作以獲得想要的單元及網格？（2

8、）可否生成三角形網格？該如何操作？（3）Mesh中的Shape、Free、Mapped的功能如何？試通過具體操作加以驗證。本教程采用四邊形網格，但學生在完成大作業進行網格測試時，可選用三角形網格。2.8 模型施加約束ü 給左端施加固定約束（約束住全部自由度）ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On lines pick the lines （選取左邊端部線）OK 跳出對話框，選擇All DOF，在Value中輸入0 OK。ü 給右端施加x方向的分布載荷（按照圣維南定理，將左

9、邊的集中力轉換為等效的均布力系，即應力F/A=4500N/(15*1.2mm2)=250MPa）ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On lines pick the lines （選取右邊端部線）OK 跳出對話框，保持Constant value不變，在VALUE中輸入-250OK。Tips：可不可以直接對右端加點力？如果可以加在右端某一節點處，模擬結果與分布載荷的情況相比如何？2.9分析計算ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OK(to close

10、 the solve Current Load Step window) OK2.10結果顯示ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed Shape select Def + Undeformed OK (back to Plot Results window)Contour Plot Nodal Solu select: Stress ,von Mises StressOK可見：在導角處出現最大應力（最大值為363.653MPa），因此在構件中一旦出現尖、圓角確確會在導角出出現不同程度的應力集中現象，在設計零件時應盡力避免或減緩應力集中現象，此教程中的應力集中因子Kt根據提供的公式計算得到為：363.653MPa/250MPa=1.4546因以該例為