ANSYS分析报告

报 告 书

课题名称 ANSYS建模分析

姓名

学 号 院 系 专 业 指导老师

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问题描述

在ANSYS中建立如图一所示的支承图，假定平面支架沿厚度方向受力均匀，支承架厚度为3mm。支承架由钢制成，钢的弹性模量为200Gpa，泊松比为0.3。支承架左侧边被固定，沿支承架顶面施加均匀载荷，载荷与支架共平面，载荷大小为2000N/m。要求：绘制变形图，节点位移，分析支架的主应力与等效应力。

图1

GUI操作步骤

1、定义工作文件名和工作标题

（1）定义工作文件名：执行Utility Menu>File>Change Jobname命令，在弹出【Change Jobname】对话框中输入“xuhao144139240174”。选择【New log and error files】复选框，单击OK按钮。

（2）定义工作标题：执行Utility Menu>File>Change Title命令，在弹出【Change Title】对话框中输入“This is analysis made by “xh144139240174”，单击OK按钮。

（3）重新显示：执行Utility Menu>Plot>Replot命令。 （4）关闭三角坐标符号：执行Utility Menu>PlotCtrls>Window Options命令，弹出【Window Options】对话框。在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项，单击OK按钮。

2、定义单元类型和材料属性

1

（1）选择单元类型：执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，弹出【Element Type】对话框。单击Add...按钮，弹出【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid”和“Quad 8node 82”选项，单击OK按钮，然后单击Close按钮。

（2）设置材料属性：执行Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令，弹出【Define Material Models Behavior】窗口。双击【Material Model Available】列表框中的“Structural\\Linear\\Elastic\\Isotropic”选项，弹出【Linear Isotropic Material Properties for Material Number1】对话框。在【EX】和【PRXY】文本框中分别输入“2e11”及“0.3”。单击OK按钮，然后执行Material>Exit命令，完成材料属性的设置。

3、创建几何模型

（1）生成两个矩形面：执行Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions命令，弹出【Create Rectangle by Dimensions】对话框。输入第一个矩形的坐标数值：“X1=0,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.025”,单击Apply按钮。输入第二个矩形的坐标数值：“X1=-0.2,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.225”，单击OK按钮关闭该对话框。

（2）生成两个半圆：执行Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle命令，弹出【Solid Circle Area】对话框。分别在【WPX】,【WPY】和【Radius】文本框输入“0,0,0.025”。单击Apply按钮，然后分别在【WPX】,【WPY】和【Radius】文本框输入“-0.225，-0,225，0.025”。单击OK按钮。 （3）执行面相加操作：执行Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas命令，选择Pick All将面积和在一起。

（4）生成两个小圆孔：执行Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle命令，弹出【Solid Circle Area】对话框。分别在【WPX】,【WPY】和【Radius】文本框输入“0,0,0.00625”。单击Apply按钮，然后分别在【WPX】,【WPY】和【Radius】文本框输入“-0.225，-0,225，0.00625”。单击OK按钮。 （5）执行面相减操作：执行Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas命令，弹出一个拾取框。拾取合成的面，单击OK按钮。然后拾取两个小孔的面，单击OK按钮。

（6）创建补丁面积，并把它们和在一起：执行Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Line Fillet命令。这时候，会有拾取对话框【Line Fillet】弹出，单击选择内侧两条线，出现【Line Fillet】对话框，并设置半径为“0.025”，单击OK按钮关闭该对话框，得到第三条圆弧线。然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>By Lines命令，用光标选择三条线，单击OK按钮关闭对话框。最后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Areas命令，选择Pick All将面积和在一起。

2

（7）保存几何模型：单击ANSYS Toolbar中SAVE_DB按钮。

4、生成有限元网格

（1）设置网格的尺寸大小：执行Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Global>Size命令，弹出【Global Element Sizes】对话框。在【Element edge length】文本框中输入“0.005”，单击OK按钮。 （2）采用自由网格划分单元：执行Main

Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free命令，弹出一个拾取框。拾取所选的面，单击OK按钮，生成网格。（如图二所示）

图二

（3）保存结果：单击工具栏中的SAVE_DB按钮。

5、施加载荷并求解

（1）施加约束条件：执行Main Menu>Solution>Define

Loads>Apply>Structrual>Displacement>On Lines命令，弹出一个拾取框。拾取最左边的线，单击OK按钮，弹出【Apply U,ROT on Lines】对话框。选择“All DOF”选项，单击OK按钮。

（2）施加荷载：执行Main Menu>Solution>Define

Loads>Apply>Structrual>Pressure>On Lines命令，弹出一个拾取框。拾取最上边的线，单击OK按钮，弹出【Apply PRES on lines】对话框。在【Load PRES value】文本框中输入“2000”，单击OK按钮。

（3）求解：执行Main Menu>Solution>Solve>Current LS命令，弹出一个提示框。浏览后执行File>Close命令，单击OK按钮开始求解运算。在出现一个【Solution is done】对话框时单击Close按钮完成求解运算。

（4）保存分析结果：执行Utility Menu>File>Save as命令，弹出【Save as】

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对话框。输入“Plate RESU”,单击OK按钮。

6、浏览计算结果

（1）显示变形形状：执行Main menu>General Posproc>Plot Results>Deformed shape命令，弹出【Plot Deformed Shape】对话框。选择“Def+undeformed”d单选按钮，单击OK按钮，变形形状的生成结果。（如图三所示）

图三

（2）浏览节点上的Von Mises应力值：执行Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu命令，弹出【Contour Nodal Solution Data】对话框。在【Item to be contoured】的左右列表框中分别选择“Stress”和“von Mises Stress”选项，单击OK按钮，生成结果。（如图四所示）

图四

4

分析结果显示

/BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 1/3/2017

/input,menust,tmp,'',,,,,,,/CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE

/FILNAME,xuhao-144139240174,0 UP20090415 13:15:42 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:15:42 UP20090415 13:05:30 WPSTYLE,,,,,,,,0

,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:05:30 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:10:50 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:10:50 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 FINISH

! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:11:32 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:11:32 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON

FINISH ! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:14:29 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:14:30 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 SAVE FINISH ! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:17:22 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 13:17:22 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 FINISH ! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1

/GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST

5

/DIST,1,1.37174211248,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST /DIST,1,0.729,1 /REP,FAST FINISH

! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:07:35 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:07:35 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0

/FILNAME,xuhao-144139240174,0

/TITLE,This is analysis made by xuhao-144139240174 /TITLE,This is analysis made by xuhao-144139240174 /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:10:27 /input,menust,tmp,'',,,,,,,

,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:10:28 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 FINISH ! /EXIT,NOSAV /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:10: /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:10: /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 FINISH ! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:11:04 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:11:04 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1

UP20090415 14:14:17 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:14:17 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 /SOLU /STATUS,SOLU SOLVE FINISH /POST1 PLDISP,1 !* /EFACET,1

PLNSOL, EPCR,EQV, 0,1.0 !*

PRNSOL,S,PRIN !* !* /EFACET,1

PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 /CWD,'H:\\考试' SAVE SAVE FINISH

! /EXIT,MODEL /BATCH

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:18:21 /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 14:18:21 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1

6

/REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0

FINISH ! /EXIT,MODEL

课程总结

经过这次考核，我发现这一学期所学知识还是理解尚浅，只有真正脱离书本自己做的时候才能知道，有哪些地方不够熟练、有哪些命令没有记住。不过经过我绞尽脑汁的不懈努力，终于在考核最后完成了该课程。在生成有限元网格的时候，一错再错我确实很失落，认认真真的操作，在仔细确认之后还是没能发现问题所在，甚至开始怀疑电脑是否有问题，软件是否有漏洞。不过我这不成熟的想法在经过第六次确认后发现了主要的问题矛盾，实在是不应该出现的细节问题让我对这次的课程有了更深的感悟。通过这次考核，我一定在今后不断地努力，经历失败，永不言败。

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