Ansys软件及应用作业(实例)

1、Ansys软件及应用姓 名：HCJ流水号：s20120XXX专 业：精密仪器及机械2013年5月22日第13页 共13页一、问题描述图1为一轴类零件结构示意阁，在其两端面施加P=50MPa的均布载荷，求零件内部 各点的应力、应变场分布。零件材料弹性模量为220GPa，泊松比为0.3。图1 轴类零件结构示意阁二、问题分析由于该零件的几何形状、载荷条件以及边界条件都满足轴对称条件，因此可以按照轴对称问题进行求解（将单元关键字设置为轴对称属性），选取零件纵截面的1/2建立几何模 型。另外，在轴类零件中，为了加工方便或美观要求而设置的凹槽、凸台、过渡圆角及倒角 等，在承载过程中对轴的影响很小，在建模过

2、程中一般可以不予考虑。三、求解步骤1.定义工作文件名和工作标题（1）选择Utility MenuFileChange Jobname 命令，出现 Change Jobname 对话框，在/FILNAM Enter new jobname文本框中输入工作文件名ZHOU，单击OK按钮关闭该对话框。Change Jobname 对话框（2）选择Utility MenuFileChange Title 命令，出现 Change Title对话框，在文本框中 输入S20120707HuChenJun，单击OK按钮关闭该对话框。Change Title对话框更换题目后显示效果2.定义单元类型（1）选择Ma

3、in MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit Delete 命令，出现 Element Types 对话框，单击 Add 按钮，出现 Library of Element Types 对话框，在 Library of Element Types 列表框中选择Structural Solid，Quad 8node 82，在 Element type reference number 文本框中输入1，单击OK按钮关闭该对话框。Library of Element Types 对话框（2）单击Element Types 对话框上的 Options 按钮，出现 PLA

4、NE82 element type options 对话框，在Element behavior K3下拉列表中选择Axisymmetric，其余选项采用默认设置，如图所示，单击0K按钮关闭该对话框。PLANE82单元属性设置对话框（3）单击Element Types对话框上的Close按钮，关闭该对话框。3.定义材料性能参数（1）选择Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models 命令，出现 Define Material Model Behavior 对话框。（2）在 Material Models Availabley栏中依次单击Str

5、uctral、Linear、Elastic、Isotropic 选项，出现 Linear Isotropic Material Properties for Material Number 1 对话框。在EX文本框中输 入2.2E11，在PRXY文本框中输入0.3，单击OK按钮关闭该对话框。 设置材料属性对话框（3）在Define Material Model Behavior对话根中选择Material Exit命令关闭该对话框。4.生成几何模型、划分网格（1）选择Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Areas | Rectangle

6、 | By Dimensions 命令，出现 Create Rectangle by Dimensions 对话框，在 X1，X2 X-Coordinates 文本框中分别输入 0、 0.14，在Y1，Y2 Y-Coorxiinales文木框中分别输入0、0.18。创建模型对话框（2）单击Apply按钮，在X1，X2 X-Coordinates文本框中分别输入0、0.16，在Y1，Y2 Y- Coordinates文本框中分别输入0.18、0.42，单击Apply按钮；在X1，X2 X-Coordinates文本 框中分别输入0、0.22，在Y1，Y2 Y-Coordinates文本框中分别输

7、入0.42、0.5，单击Apply按钮；在X1，X2 X-Coordinates文本框中分别输入0、0.16，在Y1，Y2 Y-Coordinates文本框中 分别输入0.5、0.74，单击Apply按钮；在X1，X2 X-Coordinates文本框中分别输入0、0.14，在Yl，Y2Y-Coordinates文本框中分别输入0.74、0.92，单击OK按钮关闭该对话框。 模型结构图（3）选择Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansAdd I Areas 命令，出现Add Areas拾取菜单，单击Pick All按钮关闭该菜单。（4）选择Mai

8、n MenuPreprocessorNumbering CtrlsCompress Numbers 命令，出现 Compress Numbers 对话框，在 Label Item to be compressed 下拉列表中选择All，单击 OK 按钮关闭该对话框。Compress Numbers 对话框（5）选择Utility MenuPiotCtrlsStyleColorsReverse Video 命令，设置显示颜色。（6）选择Utility MenuPlotAreas命令，ANSYS显示窗口将显示如图所示的几何模型。生成的几何模型结果显示（7）选择Main MenuPreprocess

9、orMeshingSize CntrlsManualSizeGlobalSize 命 令，出现 Global Element Sizes 对话框，在 Size Element edge length 文本框中输入 0.02，单击 OK按钮关闭该对话框。Global Element Sizes 对话框（8）选择Main MenuPreprocessorMeshing IMeshAreasFree 命令，出现 Mesh Areas拾取菜单，单击Pick All按钮关闭该菜单。（9）选择Main MenuPreprocessorNumbering CtrlsMerge Items 命令，出现 Mer

10、ge Coincident or Equivalently Defined Items 对话框，在 Label Type of item to be merge 下拉列表中选择All，单击OK按钮关闭该对话框。Merge Coincident or Equivalently Defined Items 对话框（10）选择Utility MenuPlotElements命令，ANSYS显示窗口将显示网格划分结果，如图所示。网络划分结果显示（11）选择Utility MenuFileSave as 命令，出现 Save Database 对话框，在 Save Database to文本框中输入ZH

11、OU.db，保存上述操作过程，单击OK按钮关闭该对话框。5.加载求解（1）选择Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis 命令，出现 New Analysis 对话框，选择分析类型为Static，单击OK按钮关闭该对话框。New Analysis 对话框（2）选择Utility MenuSelectEntities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉列表中选择Nodes，在第2个下拉列表中选择By Location，在第3栏中选择Y coordinates单 选项，在Min，Max文本框中输入0.92，单击OK按钮关闭该对话框。

12、（3）选择Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralPressure I On Nodes 命令，出现Apply PRES on Nodes拾取菜单，单击Pick All按钮，出现Apply PRES on Nodes 对话框，在VALUE Load PRES value文本框中输入-50E6，单击OK按钮关闭该对话框。 （4）选择Utility MenuSelectEntities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉列表中选择Nodes，在第2个下拉列表中选择By Location，在第3栏中选择X coordinates

13、单选项，在Min，Max文本框中输入0，单击OK按钮关闭该对话框。（5）选择Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes 命令，出现Apply U，ROT on N拾取菜单，单击Pick All按钮，出现Apply U，ROT on Nodes对话 框，在Lab2 DOFs to be contrained F拉列表中选择UX，在Apply as下拉列表中选择Contant value，在VALUE Displacement value文本框中输入0，单击OK按钮关闭该对话框。Apply U，ROT on No

14、des对话 框（6）选择Utility MenuSelectEntities 命令，出现 Select Entities 对话框，在第 1 个下拉列表中选择Nodes，在第2个下拉列表中选择By Location，在第3栏中选择Y coordinates申选项，在Min，Max文本框中输入0，单击OK按钮关闭该对话框。（7）选择Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes 命令，出现Apply U，ROT on N拾取菜单，单击Pick All按钮，出现Apply U，ROT on Nodes对话 框，在Lab

15、2 DOFs to be contrained下拉列表中选择UY，在Apply as下拉列表中选择Contant value，在VALUE Displacement value文本框中输入0，中击OK按钮关闭该对话框。施加约束后效果图（8）选择Utility Menu | Select | Everything 命令，选择所有实体。（9）选择Utility MenuFileSave as 命令，出现 Save Database 对话框，在 Save Database to 文本框中输入EXERCISE32.db，保存上述操作过程，单击OK按钮关闭该对话框。（10）选择Main MenuSolu

16、tionSolveCurrent LS 命令，出现 Solve Current Load Step 对话框，单击OK按钮，ANSYS开始求解计算。（11）求解结束时，出现Note提示框，单击Close按钮关闭该对话框。求解结束提示框求解结束效果图（12）选择Utility MenuFileSave as 命令，出现 Save Database 对话框，在 Save Database to文本框中输入EXERCISE33.db，保存求解结果，中击OK按钮关闭该对话框。6.查看求解结果（1）选择Main MenuGeneral PostprocPlot ResultContour PlotNoda

17、l Solu 命令，出 现 Contour Nodal Solution Data 对话框，在 Item to be contoured 列表框中选择Nodal SolutionDOF solutionX-Component of displacement，单击 OK 按钮，ANSYS 品示窗口将显示 X 方向位移等值线图，如图所示。（2）选择Main MenuGeneral Postproc Plot ResultContour PlotNodal Solu 命令，出 现 Contour Nodal Solution Data 对话框，在 Item to be contoured 列表框中选

18、择Nodal SolutionDOF solutionY-Component of displacement，单击 OK 按钮，ANSYS 显示窗口将显示 Y 方向位移等值线图，如图所示。（3）选择Main MenuGeneral PostprocPlot ResultContour PlotNodal Solu命令，出现 Contour Nodal Solution Data 对话框，在 Item to be contoured 列表框中选择Nodal SolutionDOF solutionDisplacement vector sum.中单击OK按钮，ANSYS 显示窗口将显示合位移等值线图，如图所示。位移等值线结果 (a) X方向位移等值线图(b)Y方向位移等值线图(c)合位移等值线图（4）选择Main MenuGeneral PostprocPlot ResultContour PlotNodal Solu 命令，出现 Contour Nodal Solution Data 对话框，在 Item to be contoured 列表框中选择Nodal Solut