现代设计方法实验指导书

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1、现代设计方法实验指导书高等教育自学考试机械制造自动化，机电一体化专业上海大学机电学院安全断裂分析研究室许京荆制作2018年9月实验一有限元软件的基本使用实验二一个悬臂梁的基本分析实验三平面结构的静力分析实验四结构瞬态分析实验一有限元软件的基本使用一、实验目的◊初步掌握有限元软件的基本使用方法◊了解软件进行结构分析的基本功能◊了解用户界面◊掌握基本操作二、实验设备的基本配置◊实验采用有限元分析软件ANSYS/ED版本◊微机安装Windows9&WindowsNT4.0以上的操作系统。至少需要200兆硕盘，16MB内存。17”以上显示器，

2、显示分辨率为1024X768o三、实验步骤1、启动ANSYS程序◊◊◊◊◊单击“开始”按钮，选择“程序”，选择ANSYS/ED5.X单击"Interactive”进入ANSYS交互式操作程序，出现初始窗口如图。选择ANSYS产品选择ANSYS的工作目录,ANSYS所有生成的文件都写入此目录下。选择图形显示方式，如配置3D显卡，则选择3D。设定初始工作文件名，缺省为上次运行的文件名，第一次为fileo设定ANSYS工作空间及数据库大小。选择Run运行ANSYSo2、ANSYS用户界面ANSYS软件提供友好的交互式的图形用户界面（GUI）

3、,通过GUI可以方便访问程序的各种功能、命令、联机文档和参考资料，并可以一步一步的完成整个分析，使ANSYS易学易用。ANSYS提供四种方法输入命令◊菜单◊对话框◊工具杆◊直接输入命令ANSYS有7个菜单窗口，如图，功能如表表1.1：菜单窗口窗口名称应用菜单包含文件管理、选择、显示控制、参数设置等功能。主菜单包含ANSYS的主要功能，分为前处理、求解、后处理等。输入显不提不信息，输入ANSYS命令，所有输入命令在此显示。注意：多数命令需要带符合命令格式的参数。输出显示软件的文本输岀，通常在其他窗口后面。图形显示由ANSYS创建或传递到

4、ANSYS的图形。工具条将常用的命令制成工具条，方便调用。对话框用于完成操作或设定参数进行选取的窗口，提示输入数据或作岀决定。3、ANSYS基本操作ANSYS通过一些基木操作和选择具有不同功能的处理器模块来完成一个分析任务。ANSYS主菜单提供了完成一个工程分析所必须的处理器模块，它包括一个前处理器、一个求解器、两个后处理器和其他辅助处理器等。ANSYS常用的处理器及其功能、操作命令如表。表1.2：ANSYS常用的处理器处理器名称功能GUI命令前处理器建立有限元模型Mainmenu>Preprocessor/Prep7求解器加载及求解

5、Mainmenu>Solution/Solu通用后处理器显示特定载荷步的结果Mainmenu>GenereilPostproc/Postl时间历程处理器显示连续载荷步的结果Mainmenu>TimehistPostproc/Post26优化设计改进初始设计Mainmenu>Desi£nOpt/OptAUX12产生热分析辐射矩阵Mainmcnu>RadiationMatrix/AUX12运行状态预测分析需要的CPU时间及硬盘空间等。Mainmenu>RunTimeStatus/RunstANSYS使用统一的集中式数据库存储所有的模型数据

6、和结果，模型数据包括实体模型、有限元模型、材料特性等通过前处理器写入数据库，载荷和求解结果通过求解器写入数据库，后处理结果通过后处理器写入数据库，数据一写入数据库，可以被其他的处理器调用。ANSYS运行过程中以文件的形式保存数据，文件格式为文木文件和二进制文件格式，常见文件如下：表1.3：ANSYS常见文件类型文件扩展名文件格式含义DB二进制生成数据库文件EMAT二进制生成单元矩阵文件ERR文本生成运行错误和警告的信息文件FULL二进制集成整体刚度矩阵和质量矩阵GRPH二进制生成新的图形文件LOG文本生成命令流历程文件MODE二进制生

7、成模态矩阵OUT文本生成输出文件RST二进制生成结构分析和耦合场分析的结果文件TRT二进制生成三角化刚度矩阵ANSYS的文件操作:◊保存文件■以当前工作名保存，GUI方式：UtilityMcnu>Filc>Savcasjobname,db■换名保存，GUI方式：UtilityMcnu>File>Saveas,弹出的对话框中输入文件名。◊恢复数据库文件■恢复当前工作名数据库文件，GUI方式：UtilityMenu>F订e〉Resume■恢复其他数据库文件，GUI方式：UtilityMenu>File>Resumefrom◊清楚当前数据库

8、，GUI方式：UtilityMenu>F订e>Clear&startnew◊读如命令流文件,GUI方式：UtilityMenu>File>Readinputfrom4、使用ANSYS帮助系统ANSYS的帮助系统包括所有命