有孔薄壁杆的受力分析（ANSYS建模）

目录

一. 二.

问题描述 .......................................................................................................... 1 分析步骤 .......................................................................................................... 2 1. 前处理部分 ...................................................................................................... 2

1.1 定义工作文件名 ..................................................................................... 2 1.2 定义单元类型 ......................................................................................... 2 1.3 定义材料性能参数 ................................................................................. 2 1.4 生成几何模型 ......................................................................................... 2 1.5 网格划分前准备——分割模型 ............................................................. 3 1.6 划分网格 ................................................................................................. 4 2. 求解问题 .......................................................................................................... 5

2.1 选择 PCG 迭代求解器: ........................................................................ 5 2.2 施加载荷 ................................................................................................. 5 2.3 求解 ......................................................................................................... 5 3. 后处理部分——查看求解结果 ...................................................................... 6 三. 结论 .................................................................................................................. 7 四. 参考资料 .......................................................................................................... 7

题目名称：有孔薄壁杆的受力分析（ANSYS建模）

一. 问题描述

1．生活中有很多铝合金制造的薄壁杆，通常用于快速安装拆卸的简易用品，比如

鞋架、或者衣柜等。里面很多都是这样的薄壁杆组成。三维模型如图1所示对该结构进行受力分析可以预测该结构容易受损部位。

2、杆的材料一般都为铝制品，则所有参数按照铝的规格设定。 弹性模量：E=7.3E+010；泊松比：NUXY=0.33 杆的尺寸：

外径：20mm；内径：15mm；长度：300mm；小孔直径：10mm；

3、该杆为对称结构可以截取一半进行求取，这样可以使求解简单节省求解时间。为了简化问题假设杆只受到上表面施加的力，设值为1000pa。

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二. 分析步骤

1. 前处理部分 1.1 定义工作文件名

选择Utility Menu→File→Change Jobname 出现Change Jobname对话框，在

[/FILNAM] Enter new jobname 输入栏中输入工作名yuanningning-10074747并将New log and error file 设置为YES，单击[OK]按钮关闭对话框 1.2 定义单元类型

1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，出现Element Type对话框，单击[Add]按钮，出现Library of Element types对话框。 2）在Library of Element types复选框选择Structual、Solid、

Brick 8node 45,单击[Apply],继续在复选框选择Solid、Brick 20node 95,单击[OK]按钮关闭该对话框。 1.3 定义材料性能参数

1）单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Library→Import library 2）单击对话框的[OK].

3）在Import Material Library File对话框中单击Browse选择文件夹v100>ansys>matlib选择Al_a2024-T3.SI_MPL文件。 4）选择OK关闭对话框。 1.4 生成几何模型

1）选择Main Meun→Preprocessor→Modeling→Create→Volumes→Cylinder→partial cylinder出现partial cylinder 对话框

2）设置各个参数 WP X=0; WP Y=0 ; Rad-1=7.5; Theta-1=0; Rad-2=10; Theta-2=180; Depth=300

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单击OK关闭对话框。

3）选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→

Keypoints→KP between KPs在对话框中输入关键点1,5（或者点选），单击OK在KBETween options对话框中设置Value Type为Ratio，Value=1/3,单击Apply后仍选择1,5两点，单击OK设置Value=2/3，单击OK

4）选择WorkPlane→Offset Wp To→ Keypoint+在对话框中输入9，单击OK

5）选择WorkPlane→Offset WP by increments ?把坐标轴绕Y轴旋转90度后，单击OK

6）选择 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Volumes →Cylinder→By Dimensions设置参数如下 Rad1=5；Rad2=0；Z1=-4；Z2=4；后单击OK 重复上述操作在关键点10处建一个相同的圆柱。

7）选择Main Meun→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Volmes选择V1后单击OK，再选择V2，V3，单击OK 选择Save_DB，将得到如下模型，

因为小孔部分的网格划分不能用映射网格划分，所以要将整个模型进行分割。 1.5 网格划分前准备——分割模型

1)选择WorkPlane→offset Wp to→Keypoints+输入33，单击OK 2）选择WorkPlane→Offset WP by increments ?将XY平面转到与杆的横截面在一个平面后，单击OK

3）选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→operate→Divide→Volu by WrkPlane在对话框中选择pick all

4）在31,35,36点处重复上面的操作。

5）选择WorkPlane将Display Working Plane前面的勾去掉。

就将模型分为5个部分，如图所示

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Save_DB 1.6 划分网格

1）Main Menu→Preprossor→Meshing→Mesh Tool

在ElementAttributes：选Global按set将Type设置为1Solid45后，按OK 在SizeControl：Global按set 在对话框中设置Size为5按OK

Shape：选Hex；选Sweeped按sweep

在“Volumes sweeping”对话框中选体V1，V2，V4后按OK

2）在ElementAttributes：选Global按set将Type设置为2 Solid95 在SizeControl：Global按set

在对话框中设置Size为1.5按OK Shape：选Tet，Free 按mesh

在“Volumes sweeping”对话框中选择剩下的体后按OK

模型划分网格完毕，所得模型如图所示

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2bjd.html