有限单元法上机实验报告

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1、有限单元法上机实验报告机电工程学院上机实验报告题目：机械中的有限单元法上机实验科目：机械中的有限单元法授课教师：郑银环年级专业：机械工程（工）1002班学生姓名：学号：2011年1月10日1－－实验一ANSYS软件环境一、实验目的：熟悉ANSYS软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。二、实验设备：微机，ANSYS12.0软件。三、实验内容：ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。四、实验步骤：ANSYS典型实例分析如图所示，使用ANSYS分析平面带孔平板，分析在均布载荷作用下板内的应力分布。已知条件：F＝20N/mm，L＝200mm，b＝10

2、0mm，圆孔半径r＝20，圆心坐标为（100，50），E＝200Gpa。板的左端固定。图1-2带孔平板模型1．问题描述实例类型：ANSYS结构分析。分析类型：线性静力分析。单元类型：PLANE82ANSYS功能示例：实体建模包括基本的建模操作，布尔运算和网格细化；施加均布载荷；显示变形后形状和应力等值线图、单元信息列表；基本的结果验证技巧。ANSYS帮助文件：在ANSYSStructuralAnalysisGuide了解StructuralStaticAnalysis分析知识，在ANSYSElementsReference部分了解Plane82单元的详细资

3、料。2．建立有限元模型1)．建立工作目录并添加标题2－－进入ANSYS，File菜单中设置工作文件名为Plane、标题为plane。2)．创建实体模型（1）创建矩形通过定义原点、板宽和板高定义矩形。GUI：PreProcessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By2Corners弹出Rectangleby2corners对话框，填写。WPX和WPY表示左下角点坐标。（2）生成圆面首先在矩形面上生成圆，然后挖去生成圆孔。生成圆面得操作如下：GUI：PreProcessor>Modelin

4、g>Create>Areas>Circle>SolidCircle弹出SolidCircularArea对话框，依图输入圆面几何参数。下面通过布尔“减”操作生成圆孔，其操作如下：GUI：Processor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas先选择矩形面为BaseArea，单击OK按钮，然后选择圆，单击OK按钮。布尔操作完毕之后，实体模型为带孔平板3－－3)．定义材料属性定义一种材料，而且只需定义弹性模量和泊松比：GUI：PreProcessor>Mat

5、erialProps>Materialmodels>Structural>Linear>Elastic>Isotropic在弹出对话框中键入EX=200000（单位Mpa），PRXY＝0.3。4－－4)．划分网格（1）选择单元选择Plane82单元。选择单元得操作如下：GUI：PreProcessorMenu>ElementType>Add/Edit/Delete选择Plane82，弹出单元类型对话框，单击OK按钮。（2）定义单元实常数分析类型设定为Planestrsw/thk类型，操作如下：GUI：PreProc

6、essorMenu>ElementType>Add/Edit/Delete>Options在K3项后面下拉菜单中选“Planestrsw/thk“。定义单元厚度操作如下：GUI：PreProcessorMenu>RealConstants>Add/Edit/Delete>Add在弹出的对话框中THK后文本框中键入材料厚度值20。5－－（3）设定网格尺寸采用用户自定义网格尺寸参数，其操作如下：GUI：PreProcessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Areas&g

7、t;AllAreas在弹出ElementSizeonAllSelectedAreas对话框，在SIZE栏键入20mm。6－－（4）划分网格划分网格，操作如下：GUI：Processor>Meshing>Mesh>Areas>Free>PickAll7－－3．施加载荷并求解1)．定义约束需要约束线上节点所有自由度（AllDOFs），其操作如下：GUI：Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>OnLines弹出ApplyU，ROTonLin

8、es对话框。选择板左侧边线，在Lab2栏选AllDOF。单击App