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1、ANSYS软件使用综合测试报告姓名：学号：82010-2011学年第1学期ANSYS软件使用综合测试学号姓名得分一、测试目的：1．测试ANSYS有限元分析软件基本使用方法掌握情况。2．测试使用ANSYS有限元分析软件完成简单机械结构应力、变形和模态分析的能力。二、测试内容与要求：1．使用ANSYS软件完成一个机械结构的有限元建模。2．完成该机械结构的变形和应力分析。3．完成机械结构的固有频率和振型分析。4．比较有限元网格划分粗细不同（或单元类型不同）对计算结果的影响。5．计算完成后，每人完成作业总结一份（用A4
2、打印），与本试卷装订成册上交。总结应包括以下内容：(1)封面（本试卷,填写学号和姓名）(2)题目(3)计算分析结果（应包括数据和图形）及计算的有关说明。(4)有限元分析程序（log文件）三、测试题目：1．两种薄板立柱结构弯曲、扭转变形和振动固有频率分析比较：薄板结构如图，材料为灰铸铁HT200。板厚20毫米，其它尺寸见图。立柱底面完全固定，顶部作用集中力F=10000N，扭矩T=2000N-m。弹性模量E：波松比：0.25-0.3密度：四、计算分析结果：本题目主要是比较两种模型结构不同所造成的弯曲、扭转变形和振
3、动固有频率方面有何不同，其中分别用模型一（无加强筋板）与模型二（有加强筋板）来指代两模型。本文着重从一下三方面展开论述：1、将两种薄板立柱结构在弯曲、扭转变形时整体变形及X、Y、Z截面方向上的变形情况作对比；2、比较两种薄板立柱结构在前6阶模态下的不同；3、比较划分网格大小对分析结果的影响。1、弯曲、扭转变形：首先对两个模型按照要求进行加载：立柱底面完全固定，顶部作用集中力F=10000N，扭矩T=2000N-m。两模型变形趋势大体相同，最大变形量均集中在右上方，但模型二整体变形量较模型一要小。模型一最大变形量
4、为0.26065mm，模型二最大变形量为0.23768mm。8结果截图如下：图二：模型二（整体变形）图一：模型一（整体变形）图四：模型二（X方向变形）图三：模型一（X方向变形）图六：模型二（Y方向变形）图五：模型一（Y方向变形）8图七：模型一（Z方向变形）图八：模型一（Z方向变形）总体来看，无论是从总体来看还是X、Y、Z三个方向的形变来看，模型二都比模型一变化量要小，因此可以得出结论：经过结果改进，模型二的性能得到较好的改善。1、模态分析：为了更好的探查两个模型的性能，在此将研究的阶数从5阶提高到6阶。从结果来
5、看，模型二大体上性能也比较好，尤其是体现在较高的模态方面：模型一的六个模态：图十一：模态三图十：模态二图九：模态一图十四：模态六图十三：模态五图十二：模态四六个模态的最大值分别为：6.5561mm、7.8934mm、6.0502mm、8.1062mm、7.7621mm、6.6588mm。模型二的六个模态：图十六：模态二图十七：模态三图十五：模态一8图二十：模态六图十九：模态五图十八：模态四六个模态的最大值分别为：6.718mm、7.3718mm、7.0149mm、7.2652mm、6.8163mm、6.8765
6、mm。1、网格大小影响：网格的划分对有限元分析计算的结果影响还是比较大的。在本次试验中，我分别选择网格优化为0和40。效果如下图：图二十二：网格划分为40比较模型一在优化前后的变化：图二十四：网格划分为40图二十三：网格划分为0两次变形量最大值分别为0.26065mm及0.27704mm。比较模型二在优化前后的变化：8图二十六：网格划分为40图二十五：网格划分为0两次变形量最大值分别为0.23768mm及0.25333mm。比较两模型优化前后模态差异，其中网格划分分别为0和100：模态一模态二模态三模态四模态五
7、模态六网格0（频率）0HZ0HZ0HZ6.0845e-4HZ1.251e-3HZ3.2911e-3HZ网格0（变形）6.5561mm7.8934mm6.0502mm8.1062mm7.7621mm6.6588mm网格100（频率）0HZ0HZ0HZ0HZ0HZ0HZ网格100（变形）6.6508mm6.8245mm7.6362mm6.2685mm6.5535mm7.23mm五、有限元分析程序：8/COM,ANSYSRELEASE11.0SP1UP2007083014:22:4312/10/2010/input,
8、menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1/GRA,POWER/GST,ON/PLO,INFO,3/GRO,CURL,ON/CPLANE,1/REPLOT,RESIZEWPSTYLE,,,,,,,,0/PREP7!*ET,1,PLANE42!*!*!*!*!*!*!*!*!*!*!*/MPLIB,STAT!*MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA
