ansys分析实例

/PREP7

/TITLE,Steady-state thermal analysis of pipe junction

/UNITS,BIN ! 英制单位；Use U. S. Customary system of units (inches)

! /SHOW, ! Specify graphics driver for interactive run

ET,1,90 ! Define 20-node, 3-D thermal solid element MP,DENS,1,.285 ! Density = .285 lbf/in^3

MPTEMP,,70,200,300,400,500 ! Create temperature table

MPDATA,KXX,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12

! 指定与温度相对应的数据材料属性；导热系数；Define conductivity values

MPDATA,C,1,,.113,.117,.119,.1

姓名： 大 连 理 工 大 学 学号： 课 程 名 称： 工程计算软件系统 试卷： 无 考试形式：大作业

院系： 授课院（系）：工程力学系 级 _ 班

标准分 得分 第一题 100 总分 100

一、综述题（共100分）用ansys软件建立如下模型，并进行静力与模态分析。静力分析要

求贴出结构Mises应力及合成位移的云图。模态分析要求求出结构前三阶自振模态，贴出前三

阶模态的振型图。并用文字简要叙述建模过程及思路。

材料性质：弹性模量E=2.1E11Pa，泊松比v=0.3，密度为7800kg/m3 边界条件：4个圆柱孔表面全部固定约束。

荷载：半圆弧表面受均布压力荷载，大小为1.5e6 Pa。

模型：图示尺寸均为毫米，4个圆孔半径均为150毫米。倒角半径均为250毫米

1R=1000 500×500×200 1200 ZYX荷载作用面

土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常碰到的题目。结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。

　　本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。

　　关键知识点：

　　(a) 模态分析

　　(b) 谱分析

　　(c) 地震反应谱输进

　　(d) 地震时程输进

　　(e) 时程动力分析

　　(1) 在ANSYS窗口顶部静态菜单，进进Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输进窗口中填进DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%

　　(2) ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元

　　(3) 在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进进Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Se

习题二

题一：

已知：如下图1.1所示，梁一端固定，自由端受弯矩M=105，截面参数见图1.2，材料弹性模量E=3X107，泊松比μ=0.3。 求：截面上的最大应力和最小应力δmax，δmin？

图1.1

图1.2

解：ansys分析得：

ELEM STREST2 STREST5 STRESB3 STRESB6 1 -700.00 -700.00 300.00 300.00

MINIMUM VALUES

ELEM 1 1 1 1 VALUE -700.00 -700.00 300.00 300.00

MAXIMUM VALUES

ELEM 1 1 1 1 VALUE -700.00 -700.00 300.00 300.00

由ansys的分析可得，应力最值分别发生在梁截面的上下部分，且

是ansys workbench的老版本所展示的实例分析步骤,虽然版本较老,可方法照样可以借鉴。

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结构分析实验指导书

1. 问题描述：

这是一个关于角支架的单载荷步的结构静力分析。如图所示，左上角的销孔由于焊接而被固定死。右下角的销孔上作用一分布力。本问题的目标是熟悉ANSYS分析的基本过程。使用的是美国的单位体系。

材料的杨氏模量为30E6 psi，泊松比0.27。

2. 几何建模：

第一步：定义矩形

1. Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Rectangle> By Dimensions

2. Enter the following: X1 = 0 ,X2 = 6,Y1 = -1,Y2 = 1 3. Apply to create the first rectangle. 4. Enter the following:

X1 = 4,X2 = 6,Y1 = -1,Y2 = -3

5.

OK to create the second rectangle and close the dialog box.

第二步：更改绘图属性和重绘。

1. Utility Menu> Plot Ctrls> Numbering 2. Turn on a

共轭传热计算

(2012-12-19 09:53:07) 转载

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标签： 分类： FLUENT技巧 杂谈

共轭传热：流体传热与固体传热相互耦合。由于流体求解器同时具备流体与固体传热计算的能力，因此可以直接采用流体求解器进行求解，无需使用流固耦合计算。流体求解器能够求解流体对流、传导、辐射传热，对于固体传热计算，只能求解热传导方程。

本例演示共轭传热问题在FLUENT中的求解方法。

1、问题描述

如图1所示的计算区域，既包含流体区域也包含固体区域。在初始状态下，流体域与固体与温度均为293K，然后给固体域底部施加恒定温度434K，计算分析计算域内温度随时间分布规律。边界条件如图中所示。

图1 计算域描述

2、建立几何模型并划分网格

利用DM建立如图1所示2D平面几何。采用全四边形网格划分，如图2所示。

为所有边界命名，尤其是流体和固体区域交界面，后面需要在求解器中进行设置。

3、进入Fluent求解设置本例为瞬态计算。

涉及到热量传递，因此需要激活能量方程。

流体介质为理想气体，考虑其在温度影响下密度变化。

考虑重力影响，设置重力加速度向量[0,-9.81,0]，设置操作密度为0。如图3所示。

压力-速度耦合方程采用PISO求解方式，对流项计算采用QUICK算

第一题（平面问题）：

如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。求出材料最大应力值。

班内序号 A 43 243 数据（长度单位mm，分布力单位N/cm） B 50 C 94 D q 243 Ф54 厚度为5mm

（1）选择单元类型

运行Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，弹出Element Types对话框，单击Add，弹出Library of Element Types窗口，选择Structural Solid，输入82，单击OK。

在Element Types对话框中，单击Options，在弹出的对话框中，设置K3选项栏为Plane strs w/thk，设置K5选项栏为Nodal stress，设置K6选项栏为No extra output。表示单元是应用于平面应力问题，且单元是有厚度的。

（2）定义实常数

运行Preprocessor>Real Constants>Add /Edit/Delete，弹出Real Constants对话框，点击Add，在弹出的对话框中点击OK

ansys平面对称问题分析

4.6.2 平面对称问题2 实例[2]:如图平板，尺寸(mm)及载荷 如图所示。已知板厚t=2mm,材料弹性模 量E=2×105N/mm2,泊松比v=0.3,求平 板的最大应力及其位移。

解题思路： 1.该问题属于平面应力问题 2.根据平板结构的对称性，只需分析其中的四分之一即可。即如下简化模型：

2011-5-27

简化分析模型

ansys平面对称问题分析

3. 几何边界、载荷、网格模型以及求解过程的有限元模型

边界、载荷、网格模型(映射网格)

有限元模型

4. 求解结果及其分析 (1)一般性分析 查计算结果可知，平板的最右侧中点位移最大，最大位移=0.519E-06mm; 孔顶部或底部的应力最大，最大等效应力=0.2889M/mm2 其变形图及应力云图如下页所示。2011-5-27 2

ansys平面对称问题分析

2011-5-27

等效应力云图

ansys平面对称问题分析

(2)扩展方式分析，显示整体效果 1.设置扩展模式：Utility Menu>PlotCtrls>Style>Symmetry Expansion>Periodic/Cyclic Symmetry Expansion,即采用 部分循环对称扩展。选用默认值，其

有限元

课 程 论 文

(2015-2016学年第一学期)

有限元理论在软件中的应用与刚度矩阵的求解

学生：张贺

有限元

有限元分析案例：打点喷枪模组（用于手机平板电脑等电子元件粘接），该产品主要是使用压缩空气推动模组内的

顶针作高频上下往复运动，从而将高粘度的胶水从喷嘴中打出（喷嘴尺寸￠0.007”）。顶针是这个产品中的核心零件，设计使用材料是：AISI 4140 最高工作频率是160HZ（一个周期中3ms开3ms关），压缩空气压力3-8bar, 直接作用在顶针活塞面上， 用Ansys仿真模拟分析零件的强度是否符合要求。

1. 零件外形设计图：

2. 简化模型特征后在Ansys14.0 中完成有限元几何模型创建：

3. 选择有限元实体单元并设定，单元类型是SOILD185， 由于几何建模时使用的长度单位是mm, Ansys采用单位是 长度：mm 压强：Mpa 密度：Ton/M。根据题目中的材料特性设置该计算模型使用的材料属性：杨氏模量 2.1E5； 泊松比：0.29； 4. 几何模型进行切割分成可以进行六面体网格划分的规则几何形状后对各个实体进行六面体网格划分，网格结果：

3

有限元

5. 依据使用工况条件要求对有限元单元元素施加约束和作用载荷：

说明： 约束在