有限元分析软件ANSYS6.1ed 上机指南 机械工程系 材料加工技术研究所 石伟 孔劲
Project2 坝体的有限元建模与应力应变分析
计算分析模型如图2-1 所示, 习题文件名: dam。
0.55m1m 5m
图2－1 坝体的计算分析模型
2.1 进入ANSYS
程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: dam→Run 2.2设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK 2.3选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window) → Options… →select K3: Plane Strain →OK→Close (the Element Type window)
2.4定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 → OK 2.5生成几何模型 9 生成特征点
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK
9 生成坝体截面
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ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS →依次连接四个特征点，1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK
2.6 网格划分
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →依次拾取两条横边:OK→input NDIV: 15 →Apply→依次拾取两条纵边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)
2.7 模型施加约束
9 分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement → On lines →pick the lines →OK →select Lab2:UX, UY → OK
9 给斜边施加x方向的分布载荷
ANSYS 命令菜单栏: Parameters →Functions →Define/Edit →1) 在下方的下拉列表框内选择x ,作为设置的变量；2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数：1000*{X}； 3) File>Save(文件扩展名：func) →返回：Parameters →Functions →Read from file：将需要的.func文件打开，任给一个参数名，它表示随之将施加的载荷→OK →ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Lines →拾取斜边；OK →在下拉列表框中，选择：Existing table →OK →选择需要的载荷参数名→OK
2.8 分析计算
ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
2.9 结果显示
ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… → select Def + Undeformed →OK (back to Plot Results window)→Contour Plot →Nodal Solu… →select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ, Def + Undeformed→OK
2.10 退出系统
ANSYS Utility Menu: File→ Exit…→ Save Everything→OK
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Project3 受内压作用的球体的有限元建模与分析
计算分析模型如图3-1 所示, 习题文件名: sphere。
承受内压：1.0e8 Pa
R1=0.3 R2=0.5
图3-1受均匀内压的球体计算分析模型（截面图）
3.1 进入ANSYS
程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: sphere→Run 3.2设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences… →select Structural → OK
3.3选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window) → Options… →select K3: Axisymmetric →OK→Close (the Element Type window)
3.4定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 → OK
3.5生成几何模型 9 生成特征点
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK 9 生成球体截面
ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical →ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In Active Coord →依次连接1,2,3,4点→OK →Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines →依次拾取四条边→OK →ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global
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Cartesian
3.6 网格划分
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →拾取两条直边:OK→input NDIV: 10 →Apply→拾取两条曲边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)
3.7 模型施加约束 9 给水平直边施加约束
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On Lines →拾取水平边：Lab2: UY → OK，
9 给竖直边施加约束
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement Symmetry B.C. →On Lines →拾取竖直边 →OK
9 给内弧施加径向的分布载荷
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Lines →拾取小圆弧；OK →input VALUE:100e6 →OK
3.8 分析计算
ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
3.9 结果显示
ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… → select Def + Undeformed →OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu… →select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ,Def + Undeformed→OK
3.10 退出系统
ANSYS Utility Menu: File→ Exit…→ Save Everything→OK
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Project4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解
计算分析模型如图4-1 所示, 习题文件名: cylinder。
圆筒内壁温度:500℃，外壁温度:100℃。两端自由且绝热
R1=0.3 R2=0.5
图4-1受热载荷作用的厚壁圆筒的计算分析模型（截面图）
4.1 进入ANSYS
程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: cylinder →Run 4.2设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences… →select Thermal → OK
4.3选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Thermal Solid Quad 4node 55 →OK (back to Element Types window) → Options… →select K3: Axisymmetric →OK→Close (the Element Type window)
4.4定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Thermal →Conductivity →Isotropic →input KXX:7.5 → OK
4.5生成几何模型 9 生成特征点
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0.5,1),4(0.3,1) →OK 9 生成圆柱体截面
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清华大学ansys基础教程
