ANSYS結(jié)構(gòu)靜力分析

1、實驗三： ANSYS 結(jié)構(gòu)靜力分析靜力分析實驗 1自行車框架的結(jié)構(gòu)分析自行車框架的結(jié)構(gòu)分析本例分析的問題是自行車的框架。從實際框架中抽象出來的模型為一個簡單空間桁架。整個框架由鋁合金空心管制成，鋁管的外徑為25mm ，壁厚2mm。彈性模量70000Mpa。尺寸，載荷大小如下圖所示。其中X1=500+ （ 0.1×學(xué)號）， X2=825+（ 0.1×學(xué)號）具體步驟1. 定義工作名、工作標(biāo)題（學(xué)號） 、過濾參數(shù)定義工作名： Utility menu > File > Jobname工作標(biāo)題： Utility menu > File > Change Ti

2、tle過濾參數(shù)： Main Menu >PreferencesStructural2. 選擇單元類型 3D elastic straight pipe 單擊 Element Types 對話框中的 Options按鈕，單擊 K6 ，在下拉列表框中選擇 IncludeOutput選項，然后單擊 OK按鈕。這樣在輸出結(jié)果數(shù)據(jù)時，將得到應(yīng)力和扭矩值。單擊Element Type 對話框中 Close按鈕，結(jié)束單元類型參數(shù)定義操作。3. 單元實常數(shù)設(shè)定Main Menu >Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete在彈出的對話

3、框中單擊 Add按鈕，選擇 Type 1 PIPE6（在只有一個單元類型時系統(tǒng)默認(rèn)選定狀態(tài)）。單擊 OK 按鈕。鍵入下面的幾何參數(shù)：外徑（ Outside diameter OD） ：25管壁厚度（ Wall thickness TKWALL ）： 2定義了外徑為 25mm，壁厚為 2mm 的管。單擊 OK 按鈕。4. 設(shè)置材料屬性Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic 彈性模量 EX 700

4、00；泊松比 PRXY 0.335. 實體建模根據(jù)以給定的坐標(biāo)值，建立6 個關(guān)鍵點，并對應(yīng)連接各點構(gòu)成自行車的三維桁架結(jié)構(gòu) 創(chuàng)建關(guān)鍵點操作： Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS（注意 X1=500+ （0.1×學(xué)號），X2=825+（ 0.1×學(xué)號） ）若 X1=500，X2=825，個關(guān)鍵點的坐標(biāo)為關(guān)鍵點編號XYZ10325020400035004000450000582505068250-50列出所有關(guān)鍵點坐標(biāo)Utility menu

5、 >List > Keypoints >Coordinate only 由關(guān)鍵點生成線的操作：Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In ActiveCoord保存結(jié)果6. 劃分網(wǎng)格 設(shè)定網(wǎng)格尺寸：Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines在SIZE 欄中，鍵入想得到的單元長度，在本例中取單元長度為20mm，在數(shù)據(jù)欄中鍵入20 劃分網(wǎng)格： Preprocessor > Meshing &g

6、t; Mesh > Lines在 Mesh Lines 對話框中單擊 Pick All 鈕完成網(wǎng)格劃分。保存結(jié)果7. 選擇分析類型Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis > Static（選擇靜態(tài)分析）8. 定義約束根據(jù)題目要求，定義對應(yīng)關(guān)鍵點的自由度Main Menu>Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Keypoints其中 1#關(guān)鍵點 All DOF5#、 6#關(guān)鍵點

7、UY UZ9 施加載荷依照模型圖中的載荷情況， 分別在對應(yīng)關(guān)鍵點上施加沿Y 軸反方向的載荷Main Menu>Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > on Keypoints10. 求解Main Menu>Solution > Solve > Current LS11. 查看分析結(jié)果 查看變形后圖形Main Menu>General Postproc > Plot Results > Deformed Shape，選擇 Def + unde

8、f edge，單擊OK按鈕 顯示節(jié)點位移Main Menu>General Postproc > Plot results > Contour Plot > Nodal Solution選擇 DOF Solution Displacement Vector Sum OK 顯示軸向應(yīng)力線單元（如 BEAM 、SPAR 和PIPE 單元）需要 Element Table才能提取單元的應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)。為了顯示構(gòu)件的軸向應(yīng)力，首先創(chuàng)建 Element Table，顯示節(jié)點應(yīng)力數(shù)據(jù)，然后與解析解進行對比。首先創(chuàng)建單元列表，操作如下：General Postprocessor &

9、gt; Element Table > Define Table.單擊 Add 按鈕，彈出 Define Additional Element Table Items對話框。在對話框 Item，Comp下拉列表框中選擇 “Stress和”“Von Mises SEQV”。單擊 OK 按鈕。圖定義單元列表在Element Table Menu中選擇 Plot Elem Table繪制等效應(yīng)力圖。圖顯示等效應(yīng)力在Element Table menu中選擇 List Elem Table。在 List Element Table Data對話框中確保選擇為 “SEQV”。單擊 OK 按鈕完成操

10、作。靜力分析實驗 2軸承座的靜力分析具體步驟1. 定義工程名；作業(yè)題目（學(xué)號）；過濾參數(shù)；2. 定義單元類型Main Menu>Preprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete .選擇 “Structural-Solid ”，“10Node 92單”擊 OK3. 定義材料特性EX=2e5PRXY=0.3Toolbar:SAVE_DB4. 實體建模 （已完成）5. 劃分網(wǎng)絡(luò) ：用網(wǎng)格劃分器 Mesh Tool將幾何模型劃分單元 . Main Menu>Preprocessor>Mesh Tool. 將智能網(wǎng)格劃分器（Smart S

11、izing ）設(shè)定為“on” 將滑動碼設(shè)置為“6”也(可將其設(shè)置為 “5”或更小值來獲得更密的網(wǎng)格) 確認(rèn) Mesh Tool的各項為 : Volumes, Tet, Free MESH Pick All （如果在網(wǎng)格劃分過程中出現(xiàn)任何信息，拾取“OK” 或 “Close）” 關(guān)閉 Mesh ToolToolbar: SAVE_DB6. 約束四個安裝孔Main Menu>Solution>Loads-Apply>Structural-Displacement>Symmetry B.C.-On Areas + 繪出 Areas(Utility Menu:Plot->

12、 Areas) 拾取四個安裝孔的 8個柱面（每個圓柱面包括兩個面）說明：在拾取時，按住鼠標(biāo)的左鍵便有實體增亮顯示，拖動鼠標(biāo)時顯示的實體隨之改變，此時松開左鍵即選中此實體。單擊OK 。7 整個基座的底部施加位移約束(UY=0)Main Menu>Solution>Loads-Apply >Structural-Displacement>on Lines + 拾取基座底面的所有外邊界線，picking menu 中的 “count ”應(yīng)等于6，單擊 OK 。 選擇 UY 作為約束自由度，單擊OK8. 在軸承孔圓周上施加推力載荷Main Menu>Solution>

13、;Loads-Apply>Structural-Pressure>On Areas + 拾取軸承孔上寬度為0.15 的所有面 OK 輸入面上的壓力值P2，單擊 OK 。（P2=1000+（學(xué)號× 5）9. 在軸承孔的下半部分施加徑向壓力載荷這個載荷是由于受重載的軸承受到支撐作用而產(chǎn)生的Main Menu>Solution > Loads>Apply -> Structural-Pressure -> On Areas + 拾取寬度為 0.2 的下面兩個圓柱面OK 輸入壓力值 P1，單擊 OK 。（ P1=5000+（學(xué)號× 5）Toolbar:SAVE_DB注意：列出所有的載荷大小Utility menu >List > Loads > surface > On All Areas10. 求解Main Menu>Solution>Solve-Current LS11. 繪等效應(yīng)力 (von Mises)圖Main Menu>