有限元分析实例.doc

有限元法基本原理及应用课程论文 班级：…. 姓名：….. 学号：…… 指导教师：…. 抛物线梁静力学分析实例 摘要: 现代工业的进步，要完全归功于计算机技术的飞速发展，目前，计算机在工业方面的应用越来越广泛，将计算机、计算机软件应用于工业产品的开发、设计、分析与制造，已经成为近代工业提升竞争力的主要方法。本文所介绍的就是一种借助于ANSYS软件对于抛物线梁的有限元分析的实例。 关键词: 有限元 抛物线梁 分析 Abstract: The progress of modern industry must be due to the rapid development of computer technology entirely. At present, the application of computers in industry is more and more extensive. The computer and computer software have been applied to the industrial product of development, design, analysis and manufacturing. It has become the main methods to enhance their competitiveness of the modern industry. This paper was introduced the finite element analysis for the parabolic beam by the ANSYS . Keywords: Finite element parabolic beam analysis 引言 有限元分析是20世纪中叶在电子计算机诞生之后，在计算数学、力学和工程科学领域诞生的一种有效的计算方法。有限元法是在连续力学领域——飞机结构的静力学与动力特性分析中应用和发展起来的一种有效的数值分析方法，它不但可以解决工程中的结构分析问题，也成功地解决了传热学、流体动力学、电磁学和声学等领域的问题。由于有限元计算精度高、适应性强、计算格式规范统一，有限元计算结果应经成为各类工业产品设计和分析的可靠依据。 在目前通用与专用的有限元分析软件中，美国的ANSYS公司开发的ANSYS软件是最为通用有效的商业有限元软件之一。它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAE工具之一。 本文主要是通过一个书本上的例子来简单的说明一下ANSYS软件的简单分析应用，分析过程。 ANSYS有限元分析实例 1问题描述 如图所示，抛物线梁的一端固定于壁上，另一端受载荷F，确定梁的变形量δ。 图中各参数如下：长l=4，高h=2，宽b=0.2. 杨氏模量E=30E，剪切模量G=1.5E8，泊松比μ=0.0，载荷F=2000。 2 创建分析模型 1. 进入ANSYS 新建工作路径，进入ANSYS。 2. 定义单元类型 Main Menu →Preprocessor → Element Type Add/Edit/Delete，如图所示，在Element Type列表框中选择Solid95单元，单击“OK”按钮退出单元库，单击“Close”按钮完成单元类型定义。 3. 定义材料属性 Main Menu → Preprocessor → Material Props → Material Modals，将弹出定义材料属性对话框。双击对话框中所示的线性材料选项Orhtotropic后便会弹出右图所示的定义材料属性对话框，在其中输入各项性能参数。单击“OK”按钮完成设置。 4. 建立有限元模型 （1）在工作平面创建节点。 GUI: Main Menu → Preprocessor → Modeling → Create → Keypoints → In Active CS,单击In Active CS命令后，便会弹出如下图所示的再激活的工作平面建立节点的对话框。在该对话框中，在NODES的文本框中定义节点的编号为1，在X, Y, Z文本框中定义节点在工作平面中的坐标值为（0.05，sqrt(0.05/4)）,单击“Apply”按钮，然后再其中分别输入下表所列的节点坐标值。 节点编号 X坐标 Y坐标 节点编号 X坐标 Y坐标 2 0.5 Sqrt(1/8) 7 3 Sqrt(6/8) 3 1 Sqrt(2/8) 8 3.5 Sqrt(7/8) 4 1.5 Sqrt(3/8) 9 4 Sqrt(8/8) 5 2 Sqrt(4