有限元讲稿课件

ANSYS

通用程序

应用举例有限元讲稿ANSYS通用程序应用举例1.ANSYS软件的功能2.ANSYS的输入方式3.应用举例(重点)有限元讲稿1.ANSYS软件的功能一个典型的ANSYS分析过程包括以下三个步骤：创建有限元模型施加载荷求解查看分析结果有限元讲稿1.ANSYS软件的功能ANSYS软件功能强大与它拥有众多应用模块是分不开的，而程序通常使用以下三个模块：前处理模块求解模块后处理模块参数定义实体建模网格划分通用后处理模块时间历程后处理模块有限元讲稿2.ANSYS的输入方式ANSYS有多种输入方式供用户选择：菜单方式（用鼠标在菜单中进行选取）命令方式（从键盘向命令行中输入）函数方式（从键盘向命令行中输入）有限元讲稿3.应用举例例：如图所示带有三个圆孔的钢板模型，板厚20mm。板的材料参数为：杨氏弹性模量E=200Gpa，泊松比u=0.25，大圆孔半径为50mm，两个小圆孔半径为10mm，倒角半径为20mm，圆孔间的距离如图示。小圆孔上的位移被完全约束，大圆孔下端作用有指向下方的集中力1000N。有限元讲稿(1)建立几何模型（i）定义一个矩形在主菜单中选择Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Rectangle|By2Corners,弹出如图1对话框。在图1对话框中输入如下的参数：

x=0y=0Width=80Height=100单击OK，在绘图区得到如图？？所示矩形。图1矩形示意图有限元讲稿(ii)建立实体板

在主菜单中选择Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Circle|SolidCircle，弹出如图2对话框。在对话框中输入参数：

x=80,y=50,radius=50;单击Apply;x=0,y=20,radius=20;单击Apply;x=0,y=80,radius=20;单击Apply;在绘图区将显示如图3左侧图形！图2绘制圆的对话框有限元讲稿图3矩形和圆的示意图有限元讲稿

（iii）布尔加法运算合并实体

在主菜单中选取Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|add|areas，弹出如图4对话框，在绘图区选取各图形，确认图4中第三栏的Count项显示为5时单击OK完成布尔加法运算，合并出图5所示图形。图4AddAreas对话框图5布尔加法运算后结果5?单击有限元讲稿（iv）生成孔洞圆实体

在主菜单中选择Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Circle|SolidCircle,在弹出的对话框中依次输入：x=80,y=50,Radius=30,单击Apply；x=0,y=20,Radius=10,单击Apply；x=0,y=80,Radius=10,单击Apply；得到图6所示图形。图6钢板与三个孔洞圆有限元讲稿（v）布尔减法运算除去圆实体

在主菜单中选择Preprocessor|Modeling|Opearate|Booleans|Subtract|Areas,将弹出一个对话框，先用鼠标在绘图窗口选取平板基体，单击Apply确认，再选取三个圆实体，单击OK完成，所得结果如图7所示。

在工具栏中点击SAVE_DB存盘。图7布尔减法运算后结果有限元讲稿（2）定义材料类型（i）选择材料类型在主菜单中选取Preprocessor|ElementTypes|Add/Edit/Delete,得到图8所示对话框，再单击Add得到图9所示，在单元库中选取Solid82，单击OK完成。单击图8单元类型对话框图9单元库对话框有限元讲稿(ii)选择分析类型

回到图8所示对话框单击Options按钮，出现如图10所示对话框，在单元类型中选择Planestrsw/thk,再在单元输出选项中选择Nodalstress，最后单击OK完成。图10选择单元分析类型对话框有限元讲稿（iii）定义模型厚度

在主菜单中选择Preprocressor|RealConstants|Add/Edit/Delete,得到添加实常数对话框，单击Add、OK将弹出图11所示对话框定义单元厚度，在THK选项中输入20，单击OK完成。图11定义单元厚度对话框有限元讲稿（iv）定义材料的力学参数

在主菜单中选择Preprocessor|MaterealProps|MaterealModels,得到定义材料属性的对话框如图12，选取Isotropic将弹出如图13所示对话框，输入杨氏弹性模量与泊松比。图12定义材料属性对话框图13定义力学参数对话框弹性模量泊松比有限元讲稿（3）模型的网格划分在主菜单中选择Preprocessor|Meshing|MeshTool,将弹出图14左侧对话框。图14工具、控制菜单选择有限元讲稿图14左图的下半部分单击选择图15生成网格流程有限元讲稿（4）施加载荷与压力（i）确定分析类型

在主菜单中选取Solution|AnalysisType|NewAnalysis,在菜单中确定分析类型为Static,单击OK。（ii）施加位移约束实用菜单中选取Plot|Nodes显示结点如图16所示。图16模型结点图有限元讲稿单击放大实用菜单中选择PlotCtrls|PanZoomRotate图17圆孔放大流程图有限元讲稿选择小圆孔结点选择过程：单击MeshTool菜单中的Mesh按钮图18小圆孔的结点选定有限元讲稿

结点选择后，单击选择按钮就会弹出图19左侧的对话框，选择AllDof选项，单击OK得到右图。选择图19施加约束的网格结点图有限元讲稿（iii）施加载荷

在主菜单中选择Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Force/Moment|OnNodes,选取大圆孔洞最下边的结点，单击OK将弹出如图20所示对话框，分别设置为FY、ConstantValue、-1000。单击OK完成。图20添加结点力对话框有限元讲稿（5）求解运算在主菜单中选择Solution|Solve|CurrentLS(当前载荷步)将弹出图21所示对话框，检查无误后确定，系统自动提示求解过程完成，单击Close关闭窗口。图21控制状态窗口有限元讲稿（6）查看计算结果选择主菜单中Gen