ansys平面算方法介绍.pdfVIP

3 平面问题 在工程中大量使用实体结构，许多实体结构可以简化为平面应力和或者平面应变问题。 Ansys 中的平面单元Plane82 就是一种使用非常广泛的单元类型。在一般的弹性力学教学中， 平面问题又是非常重要的一类问题。这里精选了一个平面问题实例，力图使用最简洁的建模 手段，达到熟悉有限元求解平面问题的目的。平面单元可以具有指定厚度，也可以使用单位 厚度。只是为了荷载简化而考虑的，没有多大差别。 下面几个实例的代码均在Ansys5.6的ED版中调试通过。 3.1DeepBeam.txt受均布荷载作用的深梁计算 这里使用直接的结点和单元建模方法，建立了深梁模型。由于模型的结点和单元非常规 整，这里使用了Ansys 的APDL 语言中的循环指令Do 来使缩短建模指令。该深梁上的均布 荷载，采用对上表面的结点直接加集中力的方法施加。最左侧下边缘的结点固定（限制X 方 向和Y 方向位移），最右侧下边缘的结点限制铅直方向（Y 方向）的位移。 建立模型，施加荷载和位移约束后模型如图： 经过计算得出X 方向（水平方向）的应力如图： Y 方向（铅直方向）的应力如图： 第一主应力（拉应力）如图： 第三主应力（压应力）如图： 等效应力（Mises 应力）如图： 下面是实例的全部代码： FINISH!退出以前模块 /CLEAR,NOSTART清除内存中的所有数据! ,不读入初始化文件 /filename,Deepbeam /PREP7!进入前处理模块PREP7 *Do,i,1,20,1!水平方向结点的循环 *Do,j,1,10,1!高度方向结点循环 n,i+(j-1)*20,(i-1)*0.25,(j-1)*0.1!依次计算并定义结点位置 *enddo *enddo et,1,plane82,,,3 !定义第一类单元为带厚度的平面单元PLANE82 r,1,1!定义单元的第一类实常数:Thickness mp,ex,1,3e11!定义第一类材料的弹性模量EX *Do,i,1,19,1!水平方向单元循环 *Do,j,1,9,1!高度方向单元循环 E,i+(j-1)*20,i+(j-1)*20+1,i+(j-0)*20+1,i+(j-0)*20!定义四结点单元 *enddo *enddo d,1,all!固定1号结点 d,20,uy!约束20号结点的Y方向位移 f,181,fy,-1,,200,1!在181到200号结点上施加-Y方向大小等于1的集中力 /SOLU!进入求解模块SOLUTION SOLVE!开始求解 /POST1!进入后处理模块POST1 SET,1!读入第一个荷载步的计算结果 pldisp,2显示变形图(!保留原结构轮廓) PLNSOL,S,x,0,1!在图形窗口显示结点上的X方向应力 PLNSOL,S,1,0,1!在图形窗口显示结点上的主应力 PLNSOL,S,EQV,0,1!在图形窗口显示结点Mises应力 FINISH!退出后模块 3.2Ring.txt圆环平面模型 光弹实验研究平面问题非常有效地试验手段，而光弹试验中的最典型试验是圆环的压缩 试验。这里我们利用极坐标系下直接建模建立圆环模型，对在模型施加强制位移，研究它在 强制位移作用下的变形和应力分布问题。 在极坐标系下可以方便在计算圆弧上的一系列点，建立模型如图： 将最左侧的点固定，最右侧的点限制铅直方向位移，然后将X 方向的位移指定为向左移 动1。引起的变形如图（虚线是未变形的轮廓）： 变形后环中的第一主应力（拉应力）如图： 变形后环中的第三主应力（压应力）如图： 变形后环中的等效应力（Mises 应力）如图： 下面是所有命令： FINISH!退出以前模块 /CLEAR,NOSTART清除内存中的所有数据! ,不读入初始化文件 /FileName,Ring /PREP7!进入前处理模块PREP7 csys,1!切换为柱坐标系 *Do,i,1,36,1!环向循环36次生成结点 *Do,j,1,11,1!半径方向循环11次生成结点 n,i+(j-1)*36,50+5*(j-1),(i-1)*10!定义所有结点 *enddo *enddo et,1,plane82,,,3!定义第一类单元为四结点实体单元 r,1,1!定义单元的第一类实常数:Area mp,ex,1,3e11!定义第一类材料的弹性模量EX *Do,j,1,10,1!半径方向环向循环10次生成单元 *Do,i,1,35,1!环向循环35次生成单元 E,i+(j-1)*36,i+(j-