平面结构静力有限元分析

《平面结构静力有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、平面结构静力有限元分析一、实验目的：1、掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及各种载荷施加方法。2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。r=1mq=100N/m3、能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。二、实验设备：微机，ANSYS软件（教学版）。三、实验内容：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：q＝100N/m，板长L＝12m，宽b＝12m，厚t=0.02m,圆孔半径r＝1m，平板所用材料的弹性模量为E=2.06×1011Mpa，泊松比为0.3

2、。。图1-2带孔平板模型四、实验步骤：1、分析问题：由于模型及约束载荷均对称，所以取1/4模型进行分析。q=100N/mr=1m2、建立有限元模型。（1）创建工作文件夹并添加标题；在ANSYS工作目录下创建一个文件夹，命名为plate，以便用这个文件夹保存分析过程中所生成的文件。启动ANSYS后，使用菜单“File”——“ChangeDirectory…”将工作目录指向plate文件夹；使用“ChangeJobname…”输入plate为初始文件名，使分析过程中生成的文件均以plate为前缀。4选择结构分析，操作如下：GUI:MainMenu>Pre

3、ferences>Structural（1）选择单元；首先进入单元类型库，操作如下：GUI:MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete>Add…在对话框左侧选择Solid选项，在右侧列表中选择Quad8node82选项，然后单击OK按钮。本问题所用单元类型为带厚度平面应力分析，因此分析类型设定为Planestrsw/thk类型，操作如下：GUI：PreProcessorMenu>ElementType>Add/Edit/Delete>Options…在K3项后面下拉菜单中选“Planestrsw

4、/thk“。（2）定义实常数；根据单元类型定义实常数，操作如下：GUI:MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete>Add…本例单元厚度为0.02m，在弹出的对话框中THK后文本框中键入材料厚度值0.02。（3）定义材料属性；定义材料属性（弹性模量和泊松比）的操作如下：GUI:MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels>Structural>Linear>Elastic>Isotropic在弹出的对话框中输入材料参数：杨氏模量(EX)

5、：2.06e11泊松比(PRXY)：0.3（4）创建实体模型；由于几何模型、材料参数和载荷均关于水平、竖直中心线对称，所以只需要建立方板的1/4模型即可。取坐标原点为圆孔中心，建立右上角的1/4模型。首先由长宽生成板，然后减去半径为r的1/4圆。①创建矩形（1/4板）：通过长宽定义矩形，操作如下：GUI:MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By2corners在弹出的对话框中输入原点坐标（0，0）和板宽6、板高6。②创建圆面：操作如下：GUI:MainMenu>Preproces

6、sor>Modeling>Create>Areas>Circle>SolidCircle在弹出的对话框中输入原点坐标（0，0）和半径1。③从方板中减去圆：通过布尔操作实现面相减，操作如下：4GUI:MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas选定矩形，点“OK”；再选中圆，点“OK”即可。（1）划分网格；首先进入MeshTool对话框，操作如下：GUI:MainMenu>Preprocessor>MeshTool在对话框中“ElementAttributes”项下拉菜单中

7、选“Areas”。选中“SmartSize”前的小方框，设定SmartSize值为6，让系统设定每个边的网格尺寸。单击“Mesh”按钮，选中模型，OK。保存数据库：GUI:Toolbar>SAVE_DB3、施加载荷并求解。（1）定义约束；由于实体模型及载荷约束均对称，所以利用对称性定义约束。ANSYS提供了专门的设置，以方便设置对称条件，即沿对称轴设置“symmetryboundarycondition”，操作如下：GUI:MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displac

8、ement>SymmetryB.C>OnLines选择底边和左侧边（实体模型的对称线），单击Pick对话框中