船体结构有限元建模与分析

ANSYSY分析局部受力情况

SHIPENGINEERING　Vol.31Supplement2009

　船舶工程

总第31卷,2009年增刊　

吊耳局部有限元建模技术分析

肖文勇,　佘　凯

(中国舰船研究设计中心,武汉　430064)

　　摘　要:文章中提出了几肿简化处理方法来模拟插销与吊耳的接触.通过有限元计算结果比较,发现

提出的简化处理方法与接触算法计算结果接近,且耗时少、操作简单,可以将这些简化处理方法广泛应用于吊耳的有限元强度校核.　　关键词:吊耳;插销;接触;有限元强度

+

　　中图分类号:U664.43　　文献标识码:A　　文章编号:100528354(2009)Z2204

Theanalysisoffiniteelementtrunnion

XIAO(ChinaShipuhan430064,China)

Abstract:Severalsimtosimulatetheconditionofcontactbetweenaboltanda

trunnion.withhighercalculationspeed,moreconciseprocessandsimilaritycalculatedwthetraditionalcontactcalculation

ANSYSY分析局部受力情况

SHIPENGINEERING　Vol.31Supplement2009

　船舶工程

总第31卷,2009年增刊　

吊耳局部有限元建模技术分析

肖文勇,　佘　凯

(中国舰船研究设计中心,武汉　430064)

　　摘　要:文章中提出了几肿简化处理方法来模拟插销与吊耳的接触.通过有限元计算结果比较,发现

提出的简化处理方法与接触算法计算结果接近,且耗时少、操作简单,可以将这些简化处理方法广泛应用于吊耳的有限元强度校核.　　关键词:吊耳;插销;接触;有限元强度

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　　中图分类号:U664.43　　文献标识码:A　　文章编号:100528354(2009)Z2204

Theanalysisoffiniteelementtrunnion

XIAO(ChinaShipuhan430064,China)

Abstract:Severalsimtosimulatetheconditionofcontactbetweenaboltanda

trunnion.withhighercalculationspeed,moreconciseprocessandsimilaritycalculatedwthetraditionalcontactcalculation

三维实体结构的ANSYS分析

（建筑与土木工程 二班----唐争兵）

指导老师：燕乐玮

工字钢梁两端均为固定端，l?1.0m,a?0.16m,b?0.2m,c?0.02m,d?0.02m，建立该工字钢梁的三维实体模型，并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。其他已知参数如下：

弹性模量 E= 200GPa；泊松比u?0.3；

材料密度??7800kg/m3；重力加速度g?9.8m/s2；

作用力Fy作用于梁的上表面沿长度方向中线处，为分布力，其大小Fy=-5000KN

结构示意图

ANSYS操作主要步骤：

1、定义单元类型、材料属性 2、建立实体模型（关键点—线—面—体）、（亦可用3D图素加布尔操作、有点难） 3、网格划分、生成有限元模型

4、施加荷载（位移约束、分布力、重力荷载（惯性力还是自重应力？另外自重应力怎么不算初应力？）） 5、求解

6、结构以图形、列表方式展示、分析

一、定义单元类型、材料属性

1、定义单元类型。点击主菜单中的“Preprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete”

弹出对话框，点击对话框中的“Add…”按钮，又弹出一对话框，选中该对话框中的“Solid”和“Brick 8

《汽车结构有限元分析》复习题

一、 在建立弹性力学平衡微分方程、几何方程、物理方程时分别应用了哪些基本假定？

(1) 物体是连续的

(2) 物体是完全弹性的 (3) 物体是均匀的

(4) 物体是各向同性的 (5) 物体的变形是微小的 二、

什么是平面应力问题？什么是平面应变问题？他们的应力分量?x,?y,?xy是否相同的?

厚度为t的很薄的均匀木板。只在边缘上受到平行于板面且不沿厚度变化的面力，同时，体力也平行于板面且不沿厚度变化。

以薄板的中面为xy面，以垂直于中面的任一直线为Z轴。由于薄板两表面上没有垂直和平行于板面的外力，所以板面上各点均有： (?z)t?0，(?zx)t?0，(?zy)t?0z??z??z?? 222另外由于平板很薄，外力又不沿厚度变化，可认为在整个薄板内各点均有：

?z?0，?zx??xz?0，?zy??yz?0

于是，在六个应力分量中，只需要研究剩下的平行于XOY平面的三个应力分量，

?x、?y、?xy??yx，所以称为平面应力问题。 即

?? ????1?0???x?x???E? ???????D???????10?y???y? (2-22)?2? ??1????x

基于UG的有限元分析

1. 模型的建立

利用UG8.0/ Modeling 模块建立模型，如图1所示：

图1 模型

2. 新建有限元模型

1) 单击【开始】→【高级仿真】命令，在【仿真导航器】窗口中右击单击【Rocker.prt】节点，在出的快捷菜单中单击【新建FEM】命令，弹出【新建部件文件】对话框，默认名称、文件夹，单击【确定】按钮。

2) 弹出【新建FEM】对话框，设置求解器为 NX NASTRAN。分析类型为结构分析。单击【确定】按钮，进入了创建有限元模型的环境。 3) 单击工具栏的【材料属性】

图标，弹出【指派材料】

对话框，选择好实体模型，在【材料】列表框中单击【Steel】，

再单击【确定】按钮即完成部件材料属性设置。 4) 单击工具栏中的【物理属性】

图标，弹出图2所示的

【物理属性表管理器】对话框，单击【创建】按钮，弹出【PSOLID】（体单元）对话框，如图2所示，在【材料】列表框中选取【Steel】选项，其他选项默认，单击【确定】按钮。返回到【物理属性表管理器】对话框。单击【关闭】按钮退出。

图2 【PSOLID】对话框

5) 单击工具栏中的【网格捕集器】

图标，弹出图3所示

的【网格捕集器】对话框，在【实体属性】列表框中选取上述设置的

基于UG的有限元分析

1. 模型的建立

利用UG8.0/ Modeling 模块建立模型，如图1所示：

图1 模型

2. 新建有限元模型

1) 单击【开始】→【高级仿真】命令，在【仿真导航器】窗口中右击单击【Rocker.prt】节点，在出的快捷菜单中单击【新建FEM】命令，弹出【新建部件文件】对话框，默认名称、文件夹，单击【确定】按钮。

2) 弹出【新建FEM】对话框，设置求解器为 NX NASTRAN。分析类型为结构分析。单击【确定】按钮，进入了创建有限元模型的环境。 3) 单击工具栏的【材料属性】

图标，弹出【指派材料】

对话框，选择好实体模型，在【材料】列表框中单击【Steel】，

再单击【确定】按钮即完成部件材料属性设置。 4) 单击工具栏中的【物理属性】

图标，弹出图2所示的

【物理属性表管理器】对话框，单击【创建】按钮，弹出【PSOLID】（体单元）对话框，如图2所示，在【材料】列表框中选取【Steel】选项，其他选项默认，单击【确定】按钮。返回到【物理属性表管理器】对话框。单击【关闭】按钮退出。

图2 【PSOLID】对话框

5) 单击工具栏中的【网格捕集器】

图标，弹出图3所示

的【网格捕集器】对话框，在【实体属性】列表框中选取上述设置的

齿轮弯曲应力的有限元分析

摘 要：本文对有限元的概念和分析方法做了介绍，利用有限元分析软件ANSYS对UG建模的齿轮进行了分析，得出了齿轮在不同载荷下，弯曲应力的变化情况，对齿轮的设计提供了理论依据。

关键词：ANSYS；有限元；齿轮

有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物理物体或物理系统。在这种方法中一个物体或系统被分解为由多个相互联结的、简单、独立的点组成的几何模型。在这种方法中这些独立的点的数量是有限的，因此被称为有限元。由实际的物理模型中推导出来得平衡方程式被使用到每个点上，由此产生了一个方程组。这个方程组可以用线性代数的方法来求解。有限元分析的精确度无法无限提高。元的数目到达一定高度后解的精确度不再提高，只有计算时间不断提高。

有限元分析可被用来分析比较复杂的、用一般地说代数方法无法足够精确地分析的系统，它可以提供使用其它方法无法提供的结果。在实践中一般使用电脑来解决在分析时出现的巨量的数和方程组。

在分析一个物体或系统中的压力和变形时有限元分析是一种常用的手段，此外它还被用来分析许多其它问题如热传导、流体力学和电力学。

通用有限元分析软件有：德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS、美国的ABQU

有限元分析程序与算例

平面四结点等参数单元分析程序

一、 源程序：

! PROGRAM NODE4.FOR

! IMPLICIT DOUBLE PRECISION(A-H,O-Z) DIMENSION A(115000) INTEGER IA(115000) EQUIVALENCE(IA,A) CHARACTER*12 AR,BR;

COMMON /C1/ NP,NE,NM,NR,NW,NF,NI,NDP COMMON /C2/ N,MX,NH

COMMON /C3/ SKE(8,8),NN(8),RF(8),B(3,8),XY(2,4) WRITE(0,250)

250 FORMAT(///'PLEASE INPUT FILE NAME OF DATA=') READ(*,400)AR 400 FORMAT(A12)

OPEN(15,FILE=AR,STATUS='OLD') WRITE(*,350)

350 FORMAT(///'PLEASE

有限元分析程序与算例

平面四结点等参数单元分析程序

一、 源程序：

! PROGRAM NODE4.FOR

! IMPLICIT DOUBLE PRECISION(A-H,O-Z) DIMENSION A(115000) INTEGER IA(115000) EQUIVALENCE(IA,A) CHARACTER*12 AR,BR;

COMMON /C1/ NP,NE,NM,NR,NW,NF,NI,NDP COMMON /C2/ N,MX,NH

COMMON /C3/ SKE(8,8),NN(8),RF(8),B(3,8),XY(2,4) WRITE(0,250)

250 FORMAT(///'PLEASE INPUT FILE NAME OF DATA=') READ(*,400)AR 400 FORMAT(A12)

OPEN(15,FILE=AR,STATUS='OLD') WRITE(*,350)

350 FORMAT(///'PLEASE

武汉理工大学教师备课专用纸

有限元分析基础 第一章 有限元法概述

在机械设计中，人们常常运用材料力学、结构力学等理论知识分析机械零构件的强度、刚度和稳定性问题。但对一些复杂的零构件，这种分析常常就必须对其受力状态和边界条件进行简化。否则力学分析将无法进行。但这种简化的处理常常导致计算结果与实际相差甚远，有时甚至失去了分析的意义。所以过去设计经验和类比占有较大比重。因为这个原因，人们也常常在设计中选择较大的安全系数。如此也就造成所设计的机械结构整体尺寸和重量偏大，而局部薄弱环节强度和刚度又不足的设计缺陷。

近年来，数值计算机在工程分析上的成功运用，产生了一门全新、高效的工程计算分析学科——有限元分析方法。该方法彻底改变了传统工程分析中的做法。使计算精度和计算领域大大改善。

§1.1 有限元方法的发展历史、现状和将来

一，历史

有限元法的起源应追溯到上世纪40年代（20世纪40年代）。1943年R.Courant从数学的角度提出了有限元法的基本观点。50年代中期在对飞机结构的分析中，诞生了结构分析的矩阵方法。1960年R.W.Clough在分析弹性力学平面问题时引入了“Finite Element Method”这一术语，从而标志着有限元法的思想