ANSYS“有限元”上机操作实例

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1、09级研究生“有限元”课程上机大作业姓名：刘寅学号：5090100291、下图所示为一个支座类零件的结构示意图，要求用ANSYS软件建立相应的实体模型和有限元离散模型，说明所用单元的种类、单元数和节点总数。（单位：mm）解：用ANSYS建立的几何实体模型如图1.1所示：图1.1ANSYS建立的几何实体模型网格划分后的离散模型如图1.2所示：图1.2有限元离散模型所用单元类型为Solid92，单元数为52814个，节点数目为79677个。2、下图所示为一个直齿圆柱齿轮的结构示意图（单位mm），齿数Z=28个。要求用ANSYS软件建立相应的

2、实体模型和有限元离散模型，说明所用单元的种类、单元数和节点总数。42Φ180Φ155Φ132Φ90Φ50Φ305414单齿的结构示意图圆心角p/14圆心角p/28圆心角p/48解：建立的几何实体模型如图2.1所示：图2.1ANSYS建立的几何实体模型网格划分后的离散模型如图1.2所示：图2.2有限元离散模型所选用的单元类型为Solid92，单元数为44664个，节点数为71815。钢板铝锭3、图示四边固定的钢板，在中央处放置一圆柱体铝锭。铝锭的高和直径均为5cm，上表面施加了100MPa的外压；正方形钢板边长20cm，厚2.5cm。已知

3、静摩擦因数；铝的材料参数，，；钢的材料参数，，。研究钢板的变形和应力情况。解：用ANSYS建立的几何模型及网格划分如图3.1所示：图3.1几何模型网格划分定义接触面，然后进行位移约束及加载，进行求解。加载后的结果显示如图3.2所示：图3.2加载后的结果应变分布如图3.3所示：图3.3应变分布图应力分布如图3.4所示：图3.4应力分布图4、利用有限元软件研究下图中轮子的受力分析——应力和应变。轮子仅承受轴旋转角速度的作用。已知角速度为，材料，，，图示尺寸每单位为10cm，不考虑自重影响。解：建立轮子的几何模型，划分网格后，对轮的内表面进行

4、边界条件约束，加载，运算。在旋转角速度的作用下，应变分布如图4.1所示：图4.1应变分布图应力分布如图4.2所示：图4.2应力分布图5、图示中心具有圆孔的正方形薄板，两侧受到垂直板边随时间变化的均布载荷作用。设板边长为，圆孔直径，材料，，厚度。试用有限元软件计算截面上的点正应力随时间变化情况。d=2aPPyx12340t(s)P(MPa)100200-100解：薄板只承受长度方向的载荷，简化为平面应力问题，根据薄板的对称性，选择整体结构的1/4建立模型，进行分析。应力分布如图5.2所示：图5.2应力分布图当x=0，y=0.5的应力变化如

5、图如图5.2所示：图5.2x=0，y=0.5的应力变化09级研究生“有限元”课程上机大作业姓名：刘寅学号：509010029任课教师：陈爱军