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ANSYS 有限元软件解题示例 ANSYS 作为一种大型通用的有限元分析软件，在材料科学与工程中的应用十分普遍， 其应用领域涉及材料成型、材料加工、材料中的热效应、不同材料之间的高速碰撞与冲击等； 同时，相比较其它的大型有限元软件，ANSYS 软件在国内更加普及。下面以实例的方式对 ANSYS 在材料科学与工程的应用进行说明（操作过程均在ANSYS11.0 版本中进行）。 例1：圆盘大应变分析 1、问题描述 有一圆盘，其纵截面形状如图2-7 所示，圆盘由弹塑性材料构成，在其顶面承受均布压 力载荷P 的作用，求圆盘的应力、和位移响应。 几何参数： 半径R=10mm ；高度H=5mm 载荷： P P=3Mpa 材料参数： A B 弹性模量E=2500Mpa ；泊松比ν=0.35 O C 屈服强度σs=1.5Mpa ；剪切模量ET=3.6Mpa 图2-7 圆盘纵截面结构示意图 2、问题分析 根据轴对称性，选取圆盘纵截面的1/2 建立几何模型，并选择具有高度非线性的专门用 于解决大应变、大塑性变形工程问题的VISCO108 粘塑性单元进行求解。 3、求解步骤 第一步．定义工作文件名和工作标题 （1）选择Utility Menu ︱File ︱Change Jobname 命令，出现 Change Jobname 对话框，在 ［/FILNAM ］ Enter new jobname 输入栏中输入工作文件名EXERCISE 1，单击OK 按钮关 闭该对话框。 （2 ）选择Utility Menu ︱File ︱Change Title 命令，出现Change Title 对话框，在输入栏中输 入LARGE STRAIN ANALYSIS OF A DISK，单击OK 按钮关闭该对话框。 第二步．定义单元类型 （1）选择Main Menu ︱Preprocessor ︱Element Type ︱Add/Edit/Delete 命令，出现 Element Types 对话框，单击Add 按钮，出现Library of Element Types 对话框。 （2 ）在Library of Element Types 列表框中选择Visco Solid ，2D 8node plas108 ，在Element type reference number 输入栏中输入 1，单击OK 按钮关闭该对话框。 （3 ）单击Element Types 对话框上的Options 按钮，出现VISCO108 element type options 对 话框，在Element behavior K3 下拉菜单中选择Axisymmetric ，其余选项采用默认设置，如 图2-8 所示，单击OK 按钮关闭该对话框。 图2-8 VISCO108 单元关键字设置对话框 图2-9 输入材料屈服强度和剪切模量对话框 （4 ）单击Element Types 对话框上的Close 按钮关闭该对话框。 第三步．定义材料性能参数 （1）选择Main Menu ︱Preprocessor ︱Material Props ︱Material Models 命令，出现 Define Material Model Behavior 对话框。 （2 ）在Material Models Available 一栏中依次双击Structural、Linear 、Elastic 、Isotropic 选项， 出现Linear Isotropic Propeties for Material Number 1 对话框，在EX 输入栏中输入2500，在 PRXY 输入栏中输入0.35，单击OK 按钮关闭该对话框。 （3 ）在 Material Models Available 一栏中依次双击 Structural、Nonlinear 、Inelastic 、Rate Independent、Isotropic Harde