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有限单元法上机实验报告 机电工程学院 上机实验报告 题 目：机械中的有限单元法上机实验 科 目：机械中的有限单元法 授课教师：郑银环 年级专业：机械工程（工）1002班 学生姓名： 学 号： 2011年1月10日 1 －－ 实验一 ANSYS软件环境 一、实验目的： 熟悉ANSYS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，ANSYS 12.0 软件。 三、实验内容： ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。 四、实验步骤： ANSYS 典型实例分析 如图所示，使用ANSYS分析平面带孔平板，分析在均布载荷作用下板内的应力分布。 已知条件：F＝20N/mm，L＝200mm，b＝100mm，圆孔半径r＝20，圆心坐标为（100， 50），E＝200Gpa。板的左端固定。 图1-2 带孔平板模型 1．问题描述 实例类型：ANSYS结构分析。 分析类型：线性静力分析。 单元类型：PLANE82 ANSYS功能示例：实体建模包括基本的建模操作，布尔运算和网格细化；施加均布载荷；显示变形后形状和应力等值线图、单元信息列表；基本的结果验证技巧。 ANSYS帮助文件：在ANSYS Structural Analysis Guide了解Structural Static Analysis 分析知识，在ANSYS Elements Reference部分了解Plane82单元的详细资料。 2．建立有限元模型 1)．建立工作目录并添加标题 2 －－ 进入ANSYS，File菜单中设置工作文件名为Plane、标题为plane。 2)．创建实体模型 （1）创建矩形 通过定义原点、板宽和板高定义矩形。GUI：PreProcessor gt; Modeling gt; Create gt; Areas gt; Rectangle gt; By 2 Corners 弹出Rectangle by 2 corners对话框，填写。WP X 和WP Y表示左下角点坐标。 （2）生成圆面 首先在矩形面上生成圆，然后挖去生成圆孔。 生成圆面得操作如下： GUI：PreProcessor gt; Modeling gt; Create gt; Areas gt; Circle gt; Solid Circle 弹出Solid Circular Area对话框，依图输入圆面几何参数。 下面通过布尔“减”操作生成圆孔，其操作如下： GUI：Processor gt; Modeling gt; Operate gt; Booleans gt; Subtract gt; Areas 先选择矩形面为Base Area，单击OK按钮，然后选择圆，单击OK按钮。布尔操作完毕之后，实体模型为带孔平板 3 －－ 3)．定义材料属性 定义一种材料，而且只需定义弹性模量和泊松比：GUI：PreProcessor gt; Material Props gt; Material models gt; Structural gt; Linear gt; Elastic gt;Isotropic 在弹出对话框中键入EX=200000（单位Mpa），PRXY＝0.3。 4 －－ 4)．划分网格 （1）选择单元 选择Plane82单元。选择单元得操作如下：GUI：PreProcessor Menu gt; Element Type gt; Add/Edit/Delete 选择Plane82，弹出单元类型对话框，单击OK按钮。 （2）定义单元实常数 分析类型设定为Plane strs w/thk类型，操作如下：GUI：PreProcessor Menu gt; Element Type gt; Add/Edit/Delete gt; Options 在K3项后面下拉菜单中选“Plane strs w/thk“。 定义单元厚度操作如下：GUI：PreProcessor Menu gt; Real Constants gt; Add/Edit/Delete gt; Add 在弹出的对话框中THK后文本框中键入材料厚度值20。 5 －－ （3）设定网格尺寸 采用用户自定义网格