有限元ANSYS分析讲解.docx

有限元分析上机实验报告学院：机电工程学院年级：14级专业班级：机械设计制作及其自动化机制创新班学生：许强学号：1403180333指导老师：马季红报告日期：2016年12月20日目录摘要…………………………………………………………………1题目介绍……………………………………………………………1单元类型、几何特性及材料特性定义……………………………13.1单元类型、几何特性及材料特性定义………………………2工字钢三维实体模型的建立………………………………………34.1生成关键点……………………………………………………34.2生成直线………………………………………………………34.3生成面…………………………………………………………34.4生成三维实体…………………………………………………4五、网络划分……………………………………………………………55.1设定单元大小…………………………………………………55.2单元大小进一步设定…………………………………………5六、施加载荷……………………………………………………………66.1施加位移约束…………………………………………………66.2施加载荷………………………………………………………66.3施加重力载荷…………………………………………………7七、求解…………………………………………………………………8八、分析结果……………………………………………………………88.1绘制节点位移云图……………………………………………88.2列举各节点的位移解…………………………………………98.3显示变形动画…………………………………………………9一、摘要根据实验指导书的要求能够独立的使用ANSYS软件操作并在计算机上运行，学会判断结果及结构的分析，学会建立机械优化设计的数学模型，合理选用优化方法，独立的解决机械优化设计的实际问题。本例子主要讲述工字钢的建模、计算、约束、求解、后处理。二、题目介绍三、定义单元类型、几何特性及材料特性定义：点击主菜单中的 “PreprocessorMaterial Props Material Models”，弹出窗口如图所示，逐级双击右框中“Structural\ Linear\ Elastic\ Isotropic”前图标，弹出下一级对话框，在“弹性模量”（EX）文本框中输入：2.06e11，在“泊松比”（PRXY）文本框中输入：0.3，如图所示，点击“OK”按钮。材料特性对话框 图材料特性参数对话框 回到上一级对话框，然后，双击右框中的“Density”选项，在弹出对话框的“DENS”一栏中输入材料密度：7800，点击“OK”按钮关闭对话框。最后，点击所示窗口右上角“关闭”该窗口。四、工字钢三维实体模型的建立4.1生成关键点：如图节点生成参数输入对话框4.2生成直线：点击主菜单中的“PreprocessorModelingCreate Lines LinesStraightLine”，弹出关键点选择对话框，依次点选关键点1、2，点击“Apply”按钮，即可生成第一条直线。同理，分别点击2、3；3、4；4、5；5、6；6、7；7、8；8、9；9、10；10、11；11、12；12、1可生成其余11条直线。生成后的组成工字钢梁横截面的直线如图所示。4.3生成面：点击主菜单中的“PreprocessorModelingCreate AreasArbitraryBy Lines”，弹出“直线选择”对话框，依次点选1~12直线，点击“OK”按钮关闭对话框，即可生成工字钢的横截面。4.4生成三维实体：点击主菜单中的“PreprocessorModelingOperateExtrudeAreas Along Normal”，弹出平面选择对话框如图，点选上一步骤生成的平面，点击“OK”按钮。之后弹出另一对话框如图，在“DIST”一栏中输入：1（工字钢梁的长度），其他保留缺省设置，点击OK按钮关闭对话框，即可生成工字钢梁的三维实体模型。如图所示。五、网络划分5.1设定单元大小：点击主菜单中的“PreprocessorMeshingMeshTool”,弹出对话框，在“Size Control”标签中的Global一栏点击Set按钮，弹出 “网格尺寸设置”对话框，在SIZE一栏中输入：0.02，其他保留缺省设置，点击OK按钮关闭对话框。5.2单元大小进一步设定：接着上一步，在划分网格的对话框中，选中单选框“Hex”和“Sweep”，其他保留缺省设置，然后点击“Sweep”按钮，弹出体选择对话框，点选图中的工字钢梁实体，并点击OK按钮，即可完成对整个实体结构的网格划分，其结果如所示六、施加载荷6.1施加位移约束：选择施力节点。点击应用菜单中的“SelectEntities...”，弹