ANYSY实验报告.doc

《有限元应用基础》 实验报告 班 级： 姓 名： 学 号： 学 院： 机械与动力工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导老师： 机械与动力工程学院 2015年11月实验一 ANSYS软件熟悉和前处理 一、实验目的：? 熟悉ANSYS Workbench软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。? 二、实验设备：? 微机（P4配置），ANSYS Workbench软件（教学版），Windows XP操作系统? 三、实验内容： （一）、实验原理及实验步骤： （1）、功能介绍： 1）、工具箱： Workbench工具箱组成如 图1。 第一项 分析系统，最常用 第二项 组件系统就是构成分析系统的各个组成元素 第三项 耦合分析 第四项 设计探索优化设计和可靠性设计 ·第一项 分析系统 分析系统组成如图2。包含四类：固体分析；流体分析；热分析；电磁场分析。 固体分析，有静力学分析和动力学分析。静力学分析中，有两支。第一支就是纯粹的静力学分析，static structural,以及static structural(samcef)，分别用不同的求解器计算静力学问题。动力学分析则范围广阔包含modal模态分析，modal(samcef)模态分析，harmonic response谐响应分析，random vibriation随机振动分析，response spectrum响应谱分析。这些分析之中，模态分析至关重要。因为所谓的谐响应分析，随机振动分析，响应谱分析都以之为基础。还有瞬态动力学分析，是当激励很快的改变时，要求结构的响应问题。 第二项 组件系统 如图3。组件系统包含了诸多单元模块，是构成前面分析系统的基础。可以组装，也可以单独使用。 第三项 耦合场分析 如图。 前两个是流固体耦合分析，分别是从CFX,FLUENT到静力学分析的耦合；然后是预应力模态的分析，是先做静力学分析，得到应力后，再做模态分析；接着是随机振动分析，就是先做模态分析，再做随机振动分析；接着是响应谱分析，同样是先做模态分析，再做响应谱分析；最后是热应力问题，是先做热分析，得到温度后，把温度导入到结构场，再做应力分析。 第四项 设计探索模块 如图。第一个是全局优化第二个是参数关联，第三个是响应面，是根据前面的有限次仿真，找到设计变量和目标变量之间的关系，从而用一个所谓的响应面勾勒出来，实际上就是曲线拟合的问题。最后一个是6sigma分析，鲁棒性分析。 （2）、分析的基本过程： 1）、制定分析方案。 2）、前处理。 a）、建立、导入模型 。 b)、定义材料属性。 c)、设定网格划分参数并划分网格。 3）、求解。 a）、在Solution分支中添加结果输出项。 b）、点击工具条中的Solve 按钮或选中Solution点击右键选择Solve便可进行求解。 4）、后处理： 求解完成后，选中结果输出项，在工具条中出现各种后处理工具。 1）、导入外部CAD文件： 2）、添加材料:（此次实验用默认材料，无需更改，此步省略。） 3）、网格划分： 网格划分是建立CAE模型的一个重要环节，建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所耗费时间中的一个重要部分。网格直接影响到求解精度、求解收敛性和求解速度。所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。 a）、ANSYS 网格划分不能单独启动，只能在 Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启动，如图所示。 b）、确定物理场: c）、确定网格划分方法: d）、网格控制： 全局网格设置 通常用于整体网格划分的部署，包括网格尺寸函数、inflation、平滑度、模型简化、参数输入、激活等。 局部网格控制 e）、网格检查: （二）、实验记录： 1、模型文件的导入 asm_mesh.stp文件导入材料为默认 2、网格的划分： 划分单元体四面体 整体划分的单元体大小：0.02m。 两个应力集中孔内表面划分单元体大小：0.005m。 划分单元体：四面体。 整体划分的单元体大小：0.01m。 两个应力集中孔内表面划分单元体大小：0.005m。 划分单元体：六面体。 整体划分的单元体大小：0.02m。 两个应力集中孔内表面划分单元体大小：0.005m。 划分单元体：六面体。 整体划分的单元体大小：0.008m。 两个应力集中孔内表面划分单元体大小：0.005m。 四、实验总结： 这次实验，让我了解了ANSYS Workbenc分析软件 通过实验 在实验中有时候划分出来的网格单元很不匀称这时通过调整整体和局部的单元大小再重新生成网格后一般可以解决 实验二 约束、载荷施