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1、有限元實(shí)例分析報(bào)告班級(jí):機(jī)制12-03班姓名:黃永學(xué)號(hào):541202010312一個(gè)厚度20mm的帶孔矩形板受平面內(nèi)張力,如下圖所示。左邊固定,右邊受載荷p=20N/mm作用,求其變形情況 一個(gè)典型的ANSYS分析過程可分為以下6個(gè)步驟:定義參數(shù)、創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格、加載數(shù)據(jù)、求解、結(jié)果分析。1 定義參數(shù)1.1指定工程名和分析標(biāo)題 (1)在Enter new jobname文本框中輸入“plane”,同時(shí)把New log and error files中的復(fù)選框選為Yes,單擊確定 (2)在Enter new title文本框中輸入“2D Plane Stress Bracket”,單擊確
2、定。1.2定義單位在ANSYS軟件操作主界面的輸入窗口中輸入“/UNIT,SI”1.3定義單元類型(1)選擇Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete命令,之后單擊Element Types對話框中的Add按鈕,在彈出的 Library of Element Types對話框中選擇 Solid選項(xiàng)和 8node 82選項(xiàng), 返回Element Types對話框。(2)單擊Options按鈕,彈出如下所示PLANE82 element type options對話框。(2)在Element behavior下拉列表中選擇Plane strs
3、w/thk選項(xiàng),再次回到Element Types對話框,單擊close按鈕結(jié)束。1.4定義單元常數(shù)(1)選擇Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete命令,在彈出的Real Constants對話中單擊Add按鈕,進(jìn)行下一個(gè)Choose Element Type對話框,選擇Plane82單元,單擊確定。(2) 在THK文本框中輸入“20”,定義厚度為20mm。 1.5定義材料參數(shù)選擇Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models命令,在彈出的Define Material Mode
4、lBehavior對話框中選擇 右側(cè)的StructuralLinearElasticIsotropic命令,并單擊Isotropic選項(xiàng),接著彈出 Linear Isotropic Properties for Material Number 1對話框,在EX文本框中輸入彈性模量“200000”,在PRXY文本框中輸入泊松比“0.3”。 2 創(chuàng)建幾何模型(1)在ANSYS程序主界面,選擇Main MenuPreprocessorModelingCreatAreasRectangleBy2Cornrs命令, 填入相應(yīng)數(shù)據(jù),得到一個(gè)矩形。(2)選擇Main MenuPreprocessorMode
5、lingCreatAreasCircleSolid Circle命令, 按(1)中填寫數(shù)據(jù),單擊OK,得到如下所示圖形。(3)選擇Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansSubtractArears Circle命令,彈出如下左圖所示對話框. (4)用鼠標(biāo)在矩形上單擊,彈出如上右圖所示對話框,單擊OK按鈕,選中矩形。(5)再次出現(xiàn)上左圖對話框,再用鼠標(biāo)在圖形上單擊,同樣彈出上右對話框,此時(shí)單擊Next按鈕,選中圓形,并單擊OK按鈕。(6)接著單擊上左OK按鈕,進(jìn)行布爾操作,得到如下所示幾何模型3 劃分網(wǎng)格 (1)選擇Main MenuPrepro
6、cessorMeshingSize CntrlsManualSizeLayersPicked Lines命令,彈出實(shí)體選擇對話框,用鼠標(biāo)選擇矩形4條邊線,單擊OK 。(2)接著彈出對話框,在 Element edge length文本框中輸入“25”,其他設(shè)置空,單擊OK按鈕(3)再次選擇Main MenuPreprocessorMeshingSize CntrlsManualSizeLayersPicked Lines命令,彈出實(shí)體選擇對話框,用鼠標(biāo)選擇圓形4條邊線,單擊OK (4)在Element Sizes on Picked Lines 對話框中,將No.of element divi
7、sions文本框設(shè)為“2”,其他留空,單擊OK按鈕(5)選擇Main MenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree命令,彈出實(shí)體選擇對話框,單擊Pick All按鈕,得到如下所示網(wǎng)格。4 加載數(shù)據(jù)(1)選擇Main MenuPreprocessorLoadsDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Lines命令,彈出實(shí)體選擇對話框,選中矩形左邊線,單擊OK。(2)出現(xiàn)對話框,選擇約束ALL DOF選項(xiàng),并設(shè)置Displacement value為0,單擊OK。(3)選擇Main MenuPreprocessorLoadsD
8、efine LoadsApplyStructuralPressureOn Lines命令,彈出實(shí)體選擇對話框,選中矩形左邊線,單擊OK。(4)接著對話框,設(shè)置Load PRES value為“-1”,單擊OK (5)至此,視圖窗口出現(xiàn)模型的約束信息如下。5 求解(1)選擇Main MenuSolutionSolveCurrent LS命令,彈出如下所示窗口,其中/STATUS Command窗口里面包括了所要計(jì)算模型的求解信息和載荷步信息。(2)單擊上圖OK按鈕,程序進(jìn)行計(jì)算。(3)計(jì)算完畢后,出現(xiàn)如下所示對話框。6 結(jié)果分析6.1顯示變形圖(1)選擇Main MenuGeneral PostProcRead ResultsFirst Set命令,讀入最初結(jié)果文件(2)選擇Main MenuGeneral PostProcPlot ResultsDeformed Shape命令,彈出Plot Deformed Shape對話框,選擇Def + undef edge選項(xiàng),并單擊OK,出現(xiàn)如下最終變形圖。6.2顯示Von Mises等效應(yīng)力選擇Main MenuGeneral PostProcPlot Contour PlotNodal S
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