《有限元基础教程》_【ANSYS算例】4.3.2(4) 三角形单元与矩形单元的精细网格的计算比较(GUI)及命令流.doc

【ANSYS算例】4.3.2(4) 三角形单元与矩形单元的精细网格的计算比较 针对【典型例题】4.3.2(3)的问题，即如图4-7所示的平面矩形结构，取，假设约束和外载为 (4-67)图4-7 平面矩形结构的有限元分析 在ANSYS平台上，进行三角形单元与矩形单元的精细网格的划分，完成相应的力学分析。解答 下面基于ANSYS平台，进行三角形单元与矩形单元的精细网格的划分，见图4-11。对该问题进行有限元分析的过程如下。 (a)采用三角形单元的划分 (b)采用四边形单元的划分图4-11 基于ANSYS平台的精细网格划分(每边划分10段)1 基于图形界面的交互式操作(step by step)(1) 进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）程序 ANSYS ANSYS Interactive Working directory（设置工作目录） Initial jobname（设置工作文件名）: TrussBridge Press Run OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences Structural OK(3) 定义分析类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Loads Analysis Type New Analysis STATIC OK(4) 定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic EX: 1（弹性模量), PRXY: 0.25(泊松比) OK 鼠标点击该窗口右上角的“r”来关闭该窗口(5)定义单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete. Add Structural Solid: Quad 4node 42 OK（返回到Element Types窗口） Close(6)设置为带厚度的平面问题 ANSYS Main Menu: Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete Add Type 1 OKReal Constant Set No: 1 (第1号实常数), THK: 1 (平面问题的厚度) OK Close (7) 定义实常数以确定厚度ANSYS Main Menu: Preprocessor Real Constants Add Type 1 Plane42 OK Real Constants Set No: 1（第1号实常数）, Thickness: 1（平面问题的厚度） OK Close (8) 构造模型生成几何模型ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS Keypoint number：1，X，Y，Z Location in active CS：0,0,0 Apply （同样方式输入其余3个特征点坐标，分别为 (1,0,0), (1,1,0), (0,1,0) ） OK连接点生成面ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary Through KPs Min，Max，Inc： 1,4,1 OK(9) 设定模型材料 ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Elements Elem Attributes MAT: 1 ,TYPE: 1 PLANE42 , REAL: 1 OK(10) 网格划分ANSYS Utility Menu: Select Entities Lines Sele All OKANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Size Cntrls ManualSize Lines All Lines Element Sizes on All Selected Lines: NDIV: 10 (每一条线分为10段) ，SPACE: 1 OK ANSYS Main Menu：Preprocessor Meshing MeshTool Mesh：Areas，Shape：Tri，mapped Mesh Pick ALL(11) 模型加约束ANSYS Utility Menu: Select EverythingANSYS Main Menu: Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Displacement On KeypointsMin，Max，Inc： 1 OK lab2：ALL DOF(约束1号特征点所有方向上的位移) Apply Min，Max，Inc： 4 OK lab2：UX(约束4号特征点X方向上的位移) OK (12) 施加载荷在2号特征点上施加X方向的外载ANSYS Main Menu: Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Force/Moment On Keypoints Min，Max，Inc： 2 OK Direction of force/mom: FX , Force/moment value: -1 Apply在3号节点上施加X方向的外载ANSYS Main Menu: Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Force/Moment On Keypoints Min，Max，Inc： 3 OK Direction of force/mom: FX，Force/moment value: 1 OK(13) 计算分析ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OK(14) 结果显示显示变形前后的位移ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed shape Def + undeformed OKANSYS Utility Menu: Parameters Scalar Parameters Selection下输入NB=NODE(1,0,0) Accept (以同样方式输入其余需要的结果参数表达式，分别为NB_UX=UX(NB)；NB_UY=UY(NB)；NC=NODE(1,1,0)；NC_UX=UX(NC) ；NC_UY=UY(NC)；STR_ENGY= 0.5*(NB_UX*(-1)+ NC_UX*(1)；POTE_ENGY=-0.5*(NB_UX*(-1)+ NC_UX*(1) ) Close ANSYS Utility Menu: List Status Parameters All Parameters（显示所有计算结果）(15) 退出系统 ANSYS Utility Menu: File Exit Save Everything OK2 完整的命令流!% ANSYS算例4.3.2(4) % begin %/PREP7 !进入前处理ANTYPE,STATIC !设定为静态分析MP,EX,1,1 !定义1号材料的弹性模量 MP,PRXY,1,0.25 !设定1号材料的泊松比ET,1,PLANE42 ! 选取单元类型1KEYOPT,1,3,3 !设置为带厚度的平面问题R,1,1 ! 设定实常数No.1，厚度 K,1,0,0,0 !生成几何点No.1 K,2,1,0,0 !生成几何点No.2 K,3,1,1,0 !生成几何点No.3 K,4,0,1,0 !生成几何点No.4 A,1,2,3,4 !由几何点连成几何面No.1 MAT,1 ! 设定为材料No.1TYPE,1 ! 设定单元No.1REAL,1 ! 设定实常数No.1!-设置单元划分 LSEL,ALL !选择所有的线 LESIZE,all, , ,10, , , , ,1 !将所选择的线划分成10段 MSHAPE,1,2D !设置三角形单元!MSHAPE,0,2D !设置四边形单元MSHKEY,1 !设置映射划分AMESH,1 !对面No.1进行网格划分 ALLSEL,ALL !选择所有的对象 DK,1,ALL ! 对几何点1施加固定的位移约束DK,4,ALL ! 对几何点4施加固定的位移约束FK,2,FX,-1 ! 对几何点2施加外力FX=1FK,3,FX,1 ! 对几何点3施加外力FX=1FINISH !结束前处理/SOLU !进入求解模块SOLVE !求解FINISH !结束求解 /POST1 !进入后处理PLDISP,1 !计算的变形位移显示(变形前与后的对照)NB=NODE(1,0,0) !获取几何位置为(1,0,0) (B点)所对应的节点号码，赋值给NB NB_UX=UX(NB) !获取节点号NB处的位移UX，赋值给NB_UX NB_UY=UY(NB) !获取节点号NB处的位移UY，赋值给NB_UY ALLSEL,ALL ! 选择所有的对象NC=NODE(1,1,0) ! 获取几何位置为(1,1,0) (C点)所对应的节点号码，赋值给NC NC_UX=UX(NC) !