基于ansys有限元建模与应用

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1、第7章基于ANSYS有限元建模与应用7.1带孔平板问题分析分析的物理模型如下图7.1所示。图7.1平面问题的计算分析模型1、定义工作文件名及工作标题（1）定义工作文件名：UtilityMenu>File>ChangeJobname,在弹出的对话框中输入工作文件名为“plane”，单击“OK”。（2）定义工作标题：UtilityMenu>File>Changetitle,在弹出的对话框中输入工作标题名为“TheAnalysisofplane”，单击“OK”。2、ANSYS分析单元设置（1）设置前处理器：Mai

2、nMenu>Preferences，弹出“PreferencesforGUIFiltering”对话框，选择“Structural”,单击“OK”。（2）定义单元类型和选项：MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete，弹出“ElementTypes”对话框，单击“Add”，添加单元类型，在类型中选择Solid>Quad4node42，单击“OK”，“ElementTypes”对话框显示“Type1Plane42”，单击“Options”，在K3栏选择“

3、Planestrsw/thk”，单击“OK”，在“ElementTypes”对话框中单击“Close”，完成设置。图7.2单元设置图7.3单元行为选项设置3、实常数设置，设置平面问题的厚度定义实常数：MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete，弹出“RealConstants”对话框，单击“Add”，加载平面类型常数，弹出对话框，单击“OK”，弹出“Real43ConstantsSetNumber1，ForPLANE42”，在THK栏中输入1，单击

4、“OK”，载入设置，在“RealConstants”对话框中单击“Close”，完成设置。图7.4实常数设置4、材料属性设置定义材料属性：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels，弹出“DefineMaterialModelBehavior”对话框，点击Structural>Linear>Elastic>Isotropic，弹出对话框，在EX栏输入2.1E5，PRXY栏输入0.3，单击“OK”，关闭对话框，完成设置。图7.5材料模型5、几何建模（1

5、）定义矩形面：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions，在弹出的对话框的“X1，X2X-coordinates”行中分别输入“0”、“100”，在“Y1，Y2Y-coordinates”行中分别输入“0”、“100”，单击“OK”，生成图形如图7.6所示。（2）定义圆面：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>SolidCircle，弹出“SolidCir

6、cle”对话框，选择WPX为50，WPY为50，Radius为5，单击“OK”，生成如图7.7所示圆。图7.6创建矩形图7.7创建圆（3）进行布尔运算，先选取大的矩形，然后再选取小圆，之后完成布尔减运算，其过程如下图7.8所示。MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas，弹出“SubtractAreas”对话框，选择矩形平面，单击“Apply”，然后再选择孔，会弹出对话框“MultipleEntities”对话框，单击“nex

7、t”，选择圆面，单击“OK”，选中孔，在“SubtractAreas43”对话框单击“OK”，生成平面上的孔。a）选取矩形b）选取小圆和运算后结果图7.8执行布尔减运算6、网格划分平面网格划分：MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>SmartSize>Basic，弹出“BasicSmartSizeSetting”对话框，在“LVL”栏中选择4，单击“OK”，设置自动划分网格等级。MainMenu>Preprocessor>Meshing>Areas>Free，弹出

8、“MeshAreas”对话框中，单击“PickAll”，选择要划分的平面，单击“OK”，自动对平面进行网格划分，生成如图所示的图形。图7.9设置网格等级图7.10单元网格划分7、施加约束和外载并求解（1）施加位移约束：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>OnLines，弹出“ApplyU，ROTonlines”对话框，选择左侧边线