ANSYS结构静力分析

1、实验三： ANSYS 结构静力分析静力分析实验 1自行车框架的结构分析自行车框架的结构分析本例分析的问题是自行车的框架。从实际框架中抽象出来的模型为一个简单空间桁架。整个框架由铝合金空心管制成，铝管的外径为25mm ，壁厚2mm。弹性模量70000Mpa。尺寸，载荷大小如下图所示。其中X1=500+ （ 0.1×学号）， X2=825+（ 0.1×学号）具体步骤1. 定义工作名、工作标题（学号） 、过滤参数定义工作名： Utility menu > File > Jobname工作标题： Utility menu > File > Change Ti

2、tle过滤参数： Main Menu >PreferencesStructural2. 选择单元类型 3D elastic straight pipe 单击 Element Types 对话框中的 Options按钮，单击 K6 ，在下拉列表框中选择 IncludeOutput选项，然后单击 OK按钮。这样在输出结果数据时，将得到应力和扭矩值。单击Element Type 对话框中 Close按钮，结束单元类型参数定义操作。3. 单元实常数设定Main Menu >Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete在弹出的对话

3、框中单击 Add按钮，选择 Type 1 PIPE6（在只有一个单元类型时系统默认选定状态）。单击 OK 按钮。键入下面的几何参数：外径（ Outside diameter OD） ：25管壁厚度（ Wall thickness TKWALL ）： 2定义了外径为 25mm，壁厚为 2mm 的管。单击 OK 按钮。4. 设置材料属性Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic 弹性模量 EX 700

4、00；泊松比 PRXY 0.335. 实体建模根据以给定的坐标值，建立6 个关键点，并对应连接各点构成自行车的三维桁架结构 创建关键点操作： Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS（注意 X1=500+ （0.1×学号），X2=825+（ 0.1×学号） ）若 X1=500，X2=825，个关键点的坐标为关键点编号XYZ10325020400035004000450000582505068250-50列出所有关键点坐标Utility menu

5、 >List > Keypoints >Coordinate only 由关键点生成线的操作：Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In ActiveCoord保存结果6. 划分网格 设定网格尺寸：Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines在SIZE 栏中，键入想得到的单元长度，在本例中取单元长度为20mm，在数据栏中键入20 划分网格： Preprocessor > Meshing &g

6、t; Mesh > Lines在 Mesh Lines 对话框中单击 Pick All 钮完成网格划分。保存结果7. 选择分析类型Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis > Static（选择静态分析）8. 定义约束根据题目要求，定义对应关键点的自由度Main Menu>Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Keypoints其中 1#关键点 All DOF5#、 6#关键点

7、UY UZ9 施加载荷依照模型图中的载荷情况， 分别在对应关键点上施加沿Y 轴反方向的载荷Main Menu>Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > on Keypoints10. 求解Main Menu>Solution > Solve > Current LS11. 查看分析结果 查看变形后图形Main Menu>General Postproc > Plot Results > Deformed Shape，选择 Def + unde

8、f edge，单击OK按钮 显示节点位移Main Menu>General Postproc > Plot results > Contour Plot > Nodal Solution选择 DOF Solution Displacement Vector Sum OK 显示轴向应力线单元（如 BEAM 、SPAR 和PIPE 单元）需要 Element Table才能提取单元的应力、应变等数据。为了显示构件的轴向应力，首先创建 Element Table，显示节点应力数据，然后与解析解进行对比。首先创建单元列表，操作如下：General Postprocessor &

9、gt; Element Table > Define Table.单击 Add 按钮，弹出 Define Additional Element Table Items对话框。在对话框 Item，Comp下拉列表框中选择 “Stress和”“Von Mises SEQV”。单击 OK 按钮。图定义单元列表在Element Table Menu中选择 Plot Elem Table绘制等效应力图。图显示等效应力在Element Table menu中选择 List Elem Table。在 List Element Table Data对话框中确保选择为 “SEQV”。单击 OK 按钮完成操

10、作。静力分析实验 2轴承座的静力分析具体步骤1. 定义工程名；作业题目（学号）；过滤参数；2. 定义单元类型Main Menu>Preprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete .选择 “Structural-Solid ”，“10Node 92单”击 OK3. 定义材料特性EX=2e5PRXY=0.3Toolbar:SAVE_DB4. 实体建模 （已完成）5. 划分网络 ：用网格划分器 Mesh Tool将几何模型划分单元 . Main Menu>Preprocessor>Mesh Tool. 将智能网格划分器（Smart S

11、izing ）设定为“on” 将滑动码设置为“6”也(可将其设置为 “5”或更小值来获得更密的网格) 确认 Mesh Tool的各项为 : Volumes, Tet, Free MESH Pick All （如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取“OK” 或 “Close）” 关闭 Mesh ToolToolbar: SAVE_DB6. 约束四个安装孔Main Menu>Solution>Loads-Apply>Structural-Displacement>Symmetry B.C.-On Areas + 绘出 Areas(Utility Menu:Plot->

12、 Areas) 拾取四个安装孔的 8个柱面（每个圆柱面包括两个面）说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。单击OK 。7 整个基座的底部施加位移约束(UY=0)Main Menu>Solution>Loads-Apply >Structural-Displacement>on Lines + 拾取基座底面的所有外边界线，picking menu 中的 “count ”应等于6，单击 OK 。 选择 UY 作为约束自由度，单击OK8. 在轴承孔圆周上施加推力载荷Main Menu>Solution>

13、;Loads-Apply>Structural-Pressure>On Areas + 拾取轴承孔上宽度为0.15 的所有面 OK 输入面上的压力值P2，单击 OK 。（P2=1000+（学号× 5）9. 在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的Main Menu>Solution > Loads>Apply -> Structural-Pressure -> On Areas + 拾取宽度为 0.2 的下面两个圆柱面OK 输入压力值 P1，单击 OK 。（ P1=5000+（学号× 5）Toolbar:SAVE_DB注意：列出所有的载荷大小Utility menu >List > Loads > surface > On All Areas10. 求解Main Menu>Solution>Solve-Current LS11. 绘等效应力 (von Mises)图Main Menu>