ANSYS加载与求解说课.ppt

4.1 载荷种类与加载方式 4.1.1 载荷种类 4.1.1.1 载荷步和子步 4.1.2 加载方式及其优缺点 4.2 载荷的施加 4.2 .1 加载自由度(DOF)约束 4.2.2 施加集中载荷 4.2.3 施加分布载荷 4.2.4 施加体积载荷 4.2.5 施加惯性力载荷 4.2.6 耦合约束(Couple DOFs) 4.2.7 加载预应力 4.3 载荷显示与控制 4.4 求解过程控制 4.4.1 分析类型设置 4.4.2 求解基本选项设置 4.5 载荷步的设置与求解操作 4.6 简单实例 4.6.2 平面对称问题2 4.6.3悬臂梁的受力分析 4.5.2 载荷步文件法求解 GUI: SolutionSolveFrom LS File 起始载荷步文件号 终止载荷步文件号 载荷步文件号增量 4.5.3 载荷步文件的查看或修改、删除 GUI：SolutionLoad Step Opts Read LS File 查看修改 GUI: SolutionDefine LoadsOperateDelete LS Files 4.6.1 平面问题：板中圆孔的应力集中 实例[1]：如图所示为承受双向拉伸的板件，其中心位置有一个小圆孔，尺寸(mm)如图所示。 弹性模量E＝2×105N/mm2， 泊松比v=0.3 拉伸载荷:q=20N/mm 平板的厚度：t=20mm 解题思路分析： 1.属于平面应力问题 2.中心带孔，应使用8节点四边形单元或三角形单元 3.注意单位：尺寸mm，力N，故应力N/mm2 4.最大变形约为0.001mm（忽略孔的影响）,最大应力在孔的顶部和底部，大小约为3.9N/mm2，即3.9MPa。依次检验有限元的分析结果。 一. 相关设置 设置jobname为bracket、Title为”a Example for Bracket”，且过滤参数为Structural; 二.建立网格模型 1.创建几何模型：在XY平面内建立一个矩形和圆，并用布尔subtract得到几何模型； 2.定义单元类型：选择Structural Solid选项下的Quad 8node 82单元，确定返回最后自动得到单元类型为PLANE82。它是8节点的四边形单元，是平面4节点单元PLANE42的高阶形式，更适合有曲线边界的模型。对于本问题，我们需要有厚度的平面应力单元，只需单击单元类型表中的options按钮，弹出PLANE82选项设置窗口，如图所示，在K3对应的方框中选择”Plane strs w/thk“，使得可以设置板的厚度。 3.定义实常数：PreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete。弹出如下对话框,输入板的厚度20 4.定义材料特性：EX＝200000，PRXY＝0.3 5.定义网格尺寸：网格边长＝25，划自由网格。如下页所示 PreprocessorMeshingSize CntrlsManual SizeAll Areas PreprocessorMeshingMeshAreasFree 或用MeshTool 6. 保存工作 三. 加载和求解 1.定义分析类型：SolutionAnalysis TypeNew Analysis ，设为Static，即结构静态分析； 2.施加约束：SolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementon Lines，用鼠标点选模型最左侧边，并全部约束(All DOF) 3.施加载荷：板右侧边缘上有一个背离平板的20N/mm的均布线载荷，则均布压力＝线载荷除以板厚20mm＝1N/mm2。对对模型右侧边施加－1的均布表面压力。 SolutionDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Lines 4. 求解：SolutionSolveCurrent LS 网格模型图 约束、载荷模型图 三.检查计算结果，观察收敛情况,决定是否修改网格模型 1.节点最大应力检查 由于最大应力点的应力值有解析解，因此可以检查该点的应力值。首先显示节点编号，找出孔部对应的节点：Utility MenuPlotNodes（如果没有显示节点编号，则Utility MenuPlotCtrlsNumbering…，打开节点编号），记下与圆顶部对应的节点编号。如图所示 列出应力值：General PostprocList ResultsNodal SolutionStress，检查所要考察节点的SEQV值（等效应力值），查结果可知其大小为2.67N/mm2，与手工计算的结果3.9Mpa有较大的差别，因此需要在孔的周围采用更小的网格尺寸才能获得更为精确的解。 2. 修改网格模型：网