有限元分析ansys实验报告.docx

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1、ANSYS程序应用上机实验报告学院： 机械工程学院 系： 机械工程 专业：机械工程及自动化年级 机工0911班 姓名： 刘老四 学号： 3 组_ 实验时间： 指导教师签字： 成绩： ANSYS程序应用基础一、实验目的和要求1.了解ANSYS软件的界面和基本功能，初步掌握使用ANSYS软件求解问题基本步骤；初步掌握使用ANSYS软件求解杆系结构静力学问题的方法；2. 初步掌握使用ANSYS软件求弹性力学平面问题的方法。二、实验设备和软件台式计算机，ANSYS11.0软件。三、实验内容1.应用ANSYS程序求解杆系结构静力问题2.应用ANSYS程序求解平面应力问题直角支架结构3.应用ANSYS程序

2、求解平面应变问题厚壁圆筒承受压力要求：（1）建立有限元模型；（2）施加约束和载荷并求解；（3）对计算结果进行分析处理。四、实验结果1.应用ANSYS程序求解杆系结构静力问题题6.1 在相距a10m的刚性面之间，有两根等截面杆铰接在2号点，杆件与水平面夹角为30，在铰接处有一向下的集中力F1000N，杆件材料的弹性模量E210GPa，泊松比为0.3，截面积A0.001m2，如图6.2所示，试利用二维杆单元LINK1确定集中力位置处的位移。杆件变形很小，可以按小变形理论计算。由，可得b=2.89m。图1.0 约束图图1.1 变形和未变形图形表1.0 点位移矢量列表2.应用ANSYS程序求解平面应力

3、问题6.3.1 直角支架结构问题直角支架结构问题是一个简单的单一载荷步的直角支架结构静力分析例题，图6.57中左侧的孔是被沿圆周完全固定的，一个成锥形的压力施加在下面右端孔的下半圆处大小为由50psi到150psi。已知如图6.57所示的支架两端都是直径为2in的半圆，支架厚度th0.5in，小孔半径为0.4in，支架拐角是半径为0.4in的小圆弧，支架是由A36型的钢制成，杨氏模量正30106psi，泊松比为0.27。图2.0 划分网格图2.1 变形图图2.2 应力场分布图表2.0 节点受力值列表3.应用ANSYS程序求解平面应变问题6.4.1 厚壁圆筒承受压力问题某厚壁圆筒承受压力载荷如图

4、6.78所示，压力P=10Mpa，圆筒内径R1= 1400mm，圆筒外径R。=1500mm，材料的弹性模量E=2.1105MPa，泊松比=0.3。要求：（1）建立有限元模型；（2）施加约束和载荷并求解；（3）对计算结果进行分析处理。图3.0 圆环面图3.1 划分网格图3.2 位移数值云图图3.3 第一主应力云图表3.0 节点位移列表表3.1 节点平均应力分量列表一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力，如下图所示。左边固定，右边受载荷p=20N/mm作用，求其变形情况一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤： 定义参数 创建几何模型 划分网格 加载数据 求解 结果分析1 定义参数1.1

5、 指定工程名和分析标题(1) 启动ANSYS软件，选择FileChange Jobname命令，弹出如图所示的Change Jobname对话框。(2) 在Enter new jobname文本框中输入“plane”，同时把New log and error files中的复选框选为Yes，单击确定(3) 选择FileChange Title菜单命令，弹出如图所示的Change Title对话框。(4) 在Enter new title文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。1.2 定义单位在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI”1.3

6、定义单元类型(1) 选择Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete命令，弹出如图所示Element Types对话框。 (2) 单击Element Types对话框中的Add按钮，在弹出的如下所示Library of Element Types对话框。(3) 选择左边文本框中的Solid选项，右边文本框中的8node 82选项，单击确定，。(4) 返回Element Types对话框，如下所示(5) 单击Options按钮，弹出如下所示PLANE82 element type options对话框。(6) 在Element behavior

7、下拉列表中选择Plane strs w/thk选项，单击确定。(7) 再次回到Element Types对话框，单击close按钮结束，单元定义完毕。1.4 定义单元常数(1) 在ANSYS程序主界面中选择Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete命令，弹出如下所示Real Constants对话框。 (2) 单击Add按钮，进行下一个Choose Element Type对话框，选择Plane82单元，单击确定，弹出如下右图对话框。 (3) 在THK文本框中输入“20”，定义厚度为20mm，单击OK(4) 回到Real Constan

8、ts对话框，单击Close。1.5 定义材料参数(1) 在ANSYS程序主界面，选择Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models命令，弹出如下所示Define Material Model Behavior对话框。(2) 选择对话框右侧StructuralLinearElasticIsotropic命令，并单击Isotropic选项，接着弹出如下所示Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框。(3) 在EX文本框中输入弹性模量“”，在PRXY文本框中输入泊松比“0.3”，单击OK。(4) 回到Define Material Model Behavior对话框，直接关闭对话框，至此材料参数设置完毕。2 创建几何模型(1) 在ANSYS程序主界面，选择Main MenuPreprocessorModelingCreatAreasRectangleBy 2Corners命令，弹出如下所示对话框。(2) 按上图的填写相应数据，单击OK按钮，得到一个矩形。(3) 选择Main MenuPreprocessorModelingCreatAreasCircleSolid Circle命令，弹出如下所示对话框.