第五章 ansys工程实例(经典例子).doc

管道支架结构分析 一 问题描述 该结构用于支撑管道，如图所示。 该结构需要有很好的长时间的支撑性，且在支撑时，变形不能过大，否则会由于支撑力不够，造成管道变形，严重的话会造成管道的泄露。另外，所用的材料也要满足屈服条件，设计时不能造成结构的破坏。如何设计该支撑的结构和所用的材料成了其中的关键。 材料参数为7E+008，泊松比为0.33，边界条件为最下端为固定端，载荷为管道所在弧面上，方向为垂直且指向弧面的均布面力。 二 求解步骤 定义工作文件名 Utility Menu--File--Change Jobname 该工作名为yangxi定义单元类型 Main Menu -- Preprocessor-- Element Type -- Add/Edit/Delete… 创建mesh200和brick 20node 95单元。（mesh200还需设置options选择面单元，否则分网时会提示出问题） 材料参数设定 main menu--preferences--…选中结构类选项。 Main menu--preprocessor--material props--material models--在material models available 分组框中依次选取 structural/linear/elastic/isotropic选项，设置弹性模量EX=0.7e9,泊松比=0.33。 4.生成几何模型、划分网格 Main menu--preprocessor--modeling--create--keypoints--in active cs 选项，输入关键点号和相应的坐标，如下： No. X Y Z 1 50 0 0 2 45 0 0 3 50 -5 0 4 0 150 0 5 0 135 0 6 40 30 0 7 42 24 0 8 64 38 0 9 66 32 0 10 30 60 0 11 32 54 0 12 54 68 0 13 56 62 0 14 20 90 0 15 22 84 0 16 44 98 0 17 46 92 0 2）连线 Main menu--preprocessor--modeling--create--lines--lines--straightline--… 3) 倒角 Main menu--preprocessor--modeling--create--lines--line fillet--... 4）对称 Main menu--preprocessor--modeling--reflect--lines--… 之后将所有面add在一起。 如图所示： 5) 划分网格，定义mesh200单元，Main menu--preprocessor--meshing--meshtool 并在size element edge length中设值为1，之后开始mesh。 网格如图1所示： 6）沿着已划分网格的面法向对该面拖拉，生成三维块体单元模型。添加三维块体单元类型。 Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete …选择 “Structural Solid” 和 “Brick 20node 95”。设置在拖拉方向的单元份数，然后拖拉面: Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate Extrude Elem Ext Opts ...输入VAL1 = 10 Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate Extrude -Areas- Along Normal +设置DIST = 10。划分单元如图2所示： 图1 图2 5.加载求解 1）Main menu--preprocessor--loads--define loads--apply--structural--displacement--on areas--…. Areas为Y=-5的那个面，在复选框中选择All DOF 2）Main menu--preprocessor--loads--define loads--apply--structural--pressure--on areas--… Areas为六个圆弧面，在value load presvalue输入1000。 3）求解Main menu --solution/solve/current LS--…. 6.查看求解结果 查看变形 Main menu--general postproc/plot results/deformed sh