有限元分析实验

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1、《有限元法》实验报告专业班级机械设计制造及其自动化13-2班姓名吴盼盼学号2013210277指导教师尤涛21实验一ANSYS基本操作及建模一、实验目的1.了解和熟悉ANSYS软件的启动、图形用户界面(GUI)基本功能、数据库和文件的保存及退出。2.初步掌握点、线、面及简单体的几何建模方法。二、实验设备1.硬件:微型计算机;2.软件:ANSYS5.6(教育版)。三、实验原理1.ANSYS基本操作:(1)ANSYS的启动:ANSYS的启动方式有两种:交互式或命令式,这里主要介绍交互式启动方式。在Windows系统中

2、按:Start>Programs>ANSYS5.7>Interactive/RunInteractiveNow(2)ANSYS图形用户界面(GUI):ANSYS启动后出现六个主要窗口,如图1-3所示分别为:应用菜单(UtilityMenu):包含例如文件管理、选择、选择、显示控制参数设置等应用功能。该菜单为下拉式结构,可直接完成某一功能或弹出对话窗口。主菜单(MainMenu):包含ANSYS的主要功能,分为前处理、求解、后处理等。输入窗口(Input):该窗口为输入ANSYS命令区域,且可以显示程序的提示信息和

3、浏览先前输入的命令。所有输入的命令将在此窗口显示。图形窗口(Graphics):该窗口显示由ANSYS创建或仁慈至ANSYS的模型以及分析结果等图形。工具条(Toolbar):将常用的命令制成工具条,方便调用。输出窗口(Output):显示软件的文本输出,通常在其它窗口后面,需要查看时可提到前面。(3)数据库和文件的保存:ANSYS数据库包括了建模、求解、后处理所产生在内存中的数据。这些数据可分为两类:输入数据-----用户必须输入的信息,诸如模型尺寸、材料特性及载荷情况。结果数据-----ANSYS的计算结果,

4、诸如位移、应力、应变等等。21保存数据是指将内存中的数据拷贝至称为数据库的文件中。可按如下方式保存:单击Toolbar>SAVE_DB或使用:UtilityMenu>File>SaveasJobname.dbUtilityMenu>File>Saveas…SAVE命令从db文件中恢复数据库,用RESUME操作。单击Toolbar>RESUME_DB图1-1ANSYS图形用户界面或使用:UtilityMenu>File>ResumeJobname.dbUtilityMenu>File>Resumefrom…RESU

5、ME命令(4)退出ANSYS:可采用三种方法退出ANSYS:单击Toolbar>QUIT使用UtilityMenu>File>Exit或使用/EXIT命令。2.实体建模实体建模即建立实体模型的过程。一个实体模型由体、面、线、及关键点组成,体由面围成,面由线组成,线由关键点组成,它们的层次从低到高依次为:关键点、线、面、体,如果高一级的实体存在,则低一级的与之依附的实体不能删除。另外,一个只由面及面以下层次组成的实体,如壳或二维平面模型,在ANSYS中仍称为实体。实体建模可通过两个途径:(1)由上而下建模,首先建立

6、体或面等图元,再对这些体或面按一定的规则组合,即布尔运算得到最终需要的形状。21图元的建立:二维图元------Preprocessor>-Modeling-create>-Aereas-三维图元-----Preprocessor>-Modeling-create>-Volumes-工作平面:是一个可移动的二维参考平面,用来定位确定图元。缺省状态下,工作平面原点与整体坐标系原点重合,但可以根据建模需要将工作平面移动或旋转到任意位置,操作路径为:UtilityMenu>Workplane布尔运算:是对几何体进行合并

7、的计算。ANSYS中布尔运算包括加、减、相交、叠分、粘接、搭接等。所有的布尔运算可以在GUI界面下获得:Preprocessor>-Modeling-Operate.(2)由下而上建模,这种建模方式首先建立关键点,再从关键点开始建立其它实体。坐标系:缺省时为总体直角坐标系,用CSYS命令或UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto可将其改变为:总体直角坐标系(CSYS=0);总体柱坐标系(CSYS=1);总体球坐标系(CSYS=2);工作平面(CSYS=4);或用户定义的局部坐标

8、系(CSYS=n)。图1-2由下而下建模方式建关键点:选择合适的坐标系,通过下列路径建立关键点:Preprocessor<-Modeling-Create>Keypoints建线:建立线时,关键点必须已存在,通过关键点建立线Create>-Lines-或Operate>Extrude建面:用由下而上的方法生成面时,需要的关键点或线必须已经定义。Create>-Areas-

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