板结构有限元分析实例详解

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1、板结构有限元分析实例详解1：带孔平板结构静力分析本节介绍带孔平板结构静力分析问题，同时介绍布尔操作的基本用法。8.3.1问题描述与分析有孔的矩形平板，左侧边缘固定，长400mm，宽200mm，厚度为10mm，圆孔在板的正中心，半径为40mm，左侧全约束，右侧边缘均布应力1MPa，如图8.7所示。求板的变形、位移及应力变化情况。（材料的材料属性为：弹性模量为300000MPa，剪切模量为0.31。）图8.7带孔的矩形平板由于小孔处边缘不规则，本文采用PLANE82高阶平面单元进行分析。8.3.2求解过程8.3.2.1定义工作目录及文件名启动ANSYSMechanicalAPDLProduc

2、tLauncher窗口，如图8.8所示。在License下拉选框中选择ANSYSMultiphysics产品，在WorkingDirectory输入栏中输入工作目录：C:ANSYS12.0StructuralFiniteElementsAnalysisandPracticeChapter88-1，在JobName一栏中输入工作文件名：Chapter8-1。以上参数设置完毕后，单击Run按钮运行ANSYS。图8.8ANSYS设置窗口菜单可以先在目标文件位置建立工作目录，然后单击Browse按钮选择工作目录；也可以通过单击Browse按钮选择工作文件名。8.3.2.2定义单元类型和材料

3、属性选择MainMenu>Preferences命令，出现PreferencesforGUIFiltering对话框，如图8.9所示，在Individualdiscipline(s)toshowintheGUI中勾选Structural，过滤掉ANSYSGUI菜单中与结构分析无关的选项，单击OK按钮关闭该对话框。图8.9PreferencesforGUIFiltering对话框选择MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete命令，出现ElementTypes对话框，如图8.10所示，单击Add按钮，出现LibraryofElement

4、Types对话框，在LibraryofElementTypes列表框中选择StructuralSolid中的Quad8node82单元，如图8.11所示，单击OK按钮关闭该对话框，单击ElementTypes对话框上的Options按钮，弹出PLANE82elementtypeoptions对话框，在ElementbehaviorK3项下拉菜单中选择PLANEstrsw/thk，如图8.12所示，单击OK按钮关闭该对话框，单击Close按钮关闭ElementTypes对话框。图8.10ElementTypes对话框图8.11LibraryofElementTypes对话框图8.12PLA

5、NE82elementtypeoptions对话框PLANE82是8节点的四边形单元，是平面4节点PLANE42的高阶形式，更适合有曲线边界的模型，对于本问题，我们需要有厚度的平面应力单元，所以选择了PLANE82单元。在PLANE82选项设置窗口中选择PLANEstrsw/thk使得我们可以设置板的厚度。设置材料属性。选择MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels命令，出现DefineMaterialModelsBehavior对话框，在MaterialModelsAvailable一栏中依次点击Structural、Linea

6、r、Elastic、Isotropic选项，如图8.13所示，出现LinearIsotropicPropetiesforMaterialNumber1对话框，在EX输入栏中输入300000，在PRXY输入栏中输入0.31，如图8.14所示，单击OK按钮关闭该对话框。在DefineMaterialModelsBehavior对话框上选择Material>Exit命令，关闭该对话框。图8.13DefineMaterialModelsBehavior对话框图8.14LinearIsotropicPropetiesforMaterialNumber1对话框设置实常数。选择MainMenu>Pre

7、processor>RealConstants>Add/Edit/Delete命令，出现RealConstants对话框，如图8.15所示，单击Add按钮，单击OK按钮，出现RealConstantSetNumber1,forPLANE82对话框，在ThicknessTHK输入栏中输入10，如图8.16所示，单击OK按钮关闭RealConstantSetNumber1,forPLANE82对话框，单击Close按钮关闭RealCon