ANSYS弹性力学上机 - 图文

《弹性力学及有限元上机实验报告》

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1.ANSYS简介

ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。到80年代初期，国际上较大型的面向工程的有限元通用软件主要有：ANSYS, NASTRAN, ASKA, ADINA, SAP等。以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，是一个多用途的有限元法分析软件，它从1971年的2.0版本与今天的5.7版本已有很大的不同，起初它仅提供结构线性分析和热分析，现在可用来求结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。它包含了置处理、解题程序以及后置处理，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。 2.ANSYS软件主要功能

ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元软件，可广泛的用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分及利用ANSYS参数设计语言扩展宏命令功能。 3.ANSYS环境简介

ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Interactive Mode），另一个是非交互模式（Batch Mode）。交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建模、保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特别原因皆用交互模式。但若分析的问题要很长时间，如一、两天等，可把分析问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分析。运行该程序一般采用Interactive 进入，这样可以定义工作名称，并且存放到指定的工作目录中。若使用Run Interactive Now 进入还需使用命令定义工作文件名或使用默认的文件名，

使用该方式进入一般是为恢复上一次中断的分析。所以在开始分析一个问题时，建议使用

Interactive 进入交互模式。进入系统后会有6个窗口，提供使用者与软件之间的交流，凭借这6个窗口可以非常容易的输入命令、检查模型的的建立、观察分析结果及图形输出与打印。整个窗口系统称为GUI(Graphical UserInterface).

（一）简支梁变形分析

1、进入ANSYS，修改文件名和储存位置

2、设置计算类型

3、选择单元类型（选择 Beam 2 node 188）

4、定义材料参数

5、定义截面

6、生成几何模型（生成特征点，生成梁）

7、网格划分

8、模型施加约束

9、分析计算

10、结果显示

（二）坝体有限元建模和应力应变分析

1、进入ansys，同（一） 2、设置计算类型，同（一） 3、选择单元类型

4、定义材料参数

5、生成几何模型（生成特征点，生成坝体截面）

6、网格划分

7、模型施加约束

8、分析计算

9、结果显示

（三）受内压作用的球体的有限元建模与分析

1、进入ansys，同（一） 2、设置计算类型，同（一） 3、选择单元类型

4、定义材料参数

5、生成几何模型，生成特征点，生成球体截面

6、网格划分

7、模型施加约束

8、分析计算

9、结果显示

（四）平板有限元建模与变形分析

1、进入ansys，同（一） 2、设置计算类型，同（一）

3、选择单元类型

4、定义材料参数

5、定义实常数

6、生成几何模型（生成特征点，生成平板）

7、网格划分

8、模型施加约束

9、分析计算

10、结果显示

实验小结和体会

对于一个复杂的实际问题，在进行有限元分析时要注意对复杂模型进行基本模型分解，并选用合适的单元类型进行简化。对于约束载荷部分应根据实际情况进行模型的简化和等效处理。另外在定义单元属性时要考虑全面，不要遗漏，例如对于梁单元需要设置截面参数等，对于板壳单元需要设置其厚度参数等；以及不同类型单元在同一个模型中一同使用时，需要注意设置不同的单元以及采用不同的离散方法，要采用合适的单元设置模式。

10、结果显示

实验小结和体会

对于一个复杂的实际问题，在进行有限元分析时要注意对复杂模型进行基本模型分解，并选用合适的单元类型进行简化。对于约束载荷部分应根据实际情况进行模型的简化和等效处理。另外在定义单元属性时要考虑全面，不要遗漏，例如对于梁单元需要设置截面参数等，对于板壳单元需要设置其厚度参数等；以及不同类型单元在同一个模型中一同使用时，需要注意设置不同的单元以及采用不同的离散方法，要采用合适的单元设置模式。

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