ansys-二维悬臂梁有限元分析42p.pdf

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1、专业课程设计1研究目的与问题阐述1.1基本研究目的(1)掌握ANSYS软件的基本几何形体构造、网格划分、边界条件施加等方法。(2)熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。(3)利用ANSYS软件对梁结构进行有限元计算。(4)研究不同泊松比对同一位置应力的影响。1.2基本问题提出图1.1模型示意图如图1.1所示，当EX=3.01e6，F=5000N，悬臂梁杆一端固定，另一端为自由端。当悬臂梁的泊松比u为：0.2、0.25、0.3、0.35、0.4时，确定同一位置的应力分布，得出分布云图。采用二维模型，3*0.09m。-1-专业课程设计2软件知识学习2.1软件的使用与介绍软件介绍：ANSYS软件

2、是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer,NASTRAN,Alogor,I－DEAS,AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供

3、了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI

4、，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。-2-专业课程设计3研究方法与过程3.1研究方法论证经过查找相关资料，讨论研究后，确定了两种方案解决这一问题，对于方法一，可能比较简单，但是在最后确定固定点时准确度不够；对于方法二，虽然操作过程有点繁琐，但是在最后的节点选择上就会很准确，有利于研究结论的正确性与有效性；故本次研究采用方法二。3.2研究法方法一简要介绍(1)UtilityMenu→File→Clear&StartNew(2)UtilityMenu→File→ChangeJobname(3)UtilityMenu→File→ChangeTitle(4)MainMenu→Preproces

5、sor→ElementType→Add/Edit/Delete(5)MainMenu→Preprocessor→Materialprops→MaterialModels→Linear(线性）→Elastic(弹性）→Isotropic（各向同性）(6)MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→ByDimensions(7)MainMenu→Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→AllAreas(8)MainMenu→Preprocessor→Meshing→SizeCntrls→SmartSiz

6、e→Basic(9)MainMenu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Area→FreeANSYS(10)MainMenu→Solution→DefineLoad（定义载荷）→Apply（加载）→Structural（结构）→Displacement（位移）→OnOndes(11)MainMenu→Solution→DefineLoad（定义载荷）→Apply（加载）→Structural（结构）→Force/Moment（力/力矩）→OnOndes(12)ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCu

7、rrentLoadStepwindow)→OK(13)ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(14)MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults（绘制结果）→ContourPlot-3-专业课程设计（绘制等值图）→NodalSolu（节点解）→Nod