軸對稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實例

第9章軸對稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實例工程結(jié)構(gòu)分析軟件

在工程實踐所應用的結(jié)構(gòu)中，有許多結(jié)構(gòu)是可以由一個截面繞某固定軸旋轉(zhuǎn)而生成的，如果這種結(jié)構(gòu)所受的外載荷和邊界條件也沿此軸對稱，則稱此結(jié)構(gòu)為軸對稱結(jié)構(gòu)。在有限元理論中對于此類結(jié)構(gòu)有專門的簡化方法，在ANSYS中也可以通過結(jié)構(gòu)的軸對稱性簡化模型，減少模型規(guī)模、縮短計算時間，提高計算效率。

本章所介紹的實例是帶有鼓桶的壓氣機盤結(jié)構(gòu)件，在進行整體分析時，可以通過對模型的簡化（比如去除盤上小孔等）將模型簡化為符合軸對稱性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而可以用軸對稱方法對壓氣機盤組件進行整體分析。第9章軸對稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實例§9.1問題描述§9.2建立模型§9.3定義邊界條件并求解§9.4查看結(jié)果§9.5命令流輸入第9章軸對稱結(jié)構(gòu)的靜力分析實例§9.1問題描述某型壓氣機盤鼓結(jié)構(gòu)件如圖所示，在整體分析時不對葉片和壓氣機上的孔建模，將葉片的離心效果作為線分布力施加于輪盤的邊緣?！?.1問題描述盤轉(zhuǎn)速為11373轉(zhuǎn)/分，盤材料TC4鈦合金，其彈性模量為：1.15×105MPa，泊松比為0.30782，密度為4.48×10-9噸/立方毫米。葉片數(shù)目為74個，葉片和其安裝邊總共產(chǎn)生的離心力等效為628232N（沿徑向等效），這些力假定其均勻作用于輪盤邊緣。位移約束施加于鼓桶上，在鼓桶的上表面施加徑向約束，在鼓桶的側(cè)面施加軸向約束?！?.2建立模型設定分析作業(yè)名和標題定義單元類型定義材料屬性建立輪盤截面對盤截面進行分割對盤截面進行網(wǎng)格劃分本實例的模型為一平面模型，其位于總體XY平面內(nèi)，為便于劃分網(wǎng)格，在建立盤面模型后還需要對其進行適當?shù)那蟹?。本實例中的應力單位為MPa，力單位為N，長度為mm?！?.2建立模型設定分析作業(yè)名和標題（1）選取菜單項UtilityMenu|File|ChangeJobname，將彈出ChangeJobname（修改文件名）對話框。（2）在Enternewjobname（輸入新文件名）文本框中輸入文字“CH09”，為本分析實例的數(shù)據(jù)庫文件名。（3）單擊OK按鈕，完成文件名的修改。（4）選取菜單項UtilityMenu|File|ChangeTitle，將彈出ChangeTitle（修改標題）對話框。（5）在Enternewtitle（輸入新標題）文本框中輸入文字“staticanalysisofcompressorstructure”，為本分析實例的標題名。（6）單擊OK按鈕，完成對標題名的指定。（7）選取菜單項UtilityMenu|Plot|Replot，指定的標題“staticanalysisofcompressorstructure”將顯示在圖形窗口的左下角。（8）選取菜單項MainMenu|Preference，將彈出PreferenceofGUIFiltering（菜單過濾參數(shù)選擇）對話框，選中Structural復選框，單擊OK按鈕確定?！?.2建立模型定義單元類型在進行有限元分析時，首先應根據(jù)分析問題的幾何結(jié)構(gòu)，分析類型和所分析的問題的精度要求等，選定適合分析實例的有限元單元。本例中選用4節(jié)點四邊形板單元PLANE42，PLANE42可以通過控制單元行為方式的選項設置其為軸對稱單元。（1）選取菜單項MainMenu|Preprocessor|ElementType|Add/Edit/Delete，將彈出ElementTypes（單元類型）對話框。（2）單擊Add按鈕，將彈出LibraryofElementTypes（單元類型庫）對話框。（3）然后在左邊的列表框中選擇“Solid”，選擇實體單元類型。（4）在右邊的列表框中選擇“Quad4node42”，選擇4節(jié)點四邊形板單元PLANE42，如圖所示。（5）單擊OK按鈕，將PLANE42單元添加，并關閉單元類型庫對話框，同時返回到第一步彈出的單元類型對話框。§9.2建立模型定義單元類型（6）單擊Options按鈕，彈出如圖所示的PLANE42elementtypeoptions（PLANE42單元選項）設置對話框，對PLANE42單元進行設置，使其可用于分析軸對稱結(jié)構(gòu)。（7）在Elementbehavior（單元行為方式）下拉列表選擇Axisymmetric（軸對稱）選項。（8）單擊OK按鈕，接受選項，關閉單元選項設置對話框，返回到單元類型對話框。（9）單擊Close按鈕，關閉單元類型對話框，結(jié)束單元類型的添加和單元選項的定義?！?.2建立模型定義材料屬性本例中選用的單元類型不需定義實常數(shù)，故略過定義實常數(shù)這一步驟而直接定義材料屬性?？紤]慣性力的靜力分析中需要定義材料的彈性模量和密度。具體步驟如下：（1）選取菜單項MainMenu|Preprocessor|MaterialProps|MaterialModels，將彈出DefineMaterialModelBehavior（定義材料模型）對話框。（2）依次雙擊Structural|Linear|Elastic|Isotropic，展開材料屬性的樹形結(jié)構(gòu)。將彈出1號材料的彈性模量EX和泊松比PRXY的定義對話框。（3）在對話框的EX文本框中輸入彈性模量為1.15e5，在PRXY文本框中輸入泊松比為0.30782。（4）單擊OK按鈕，關閉對話框，并返回到定義材料屬性對話框，在定義材料屬性會話框的左邊一欄出現(xiàn)剛剛定義的參考號為1的材料屬性?！?.2建立模型定義材料屬性（5）依次雙擊Structural|Density，彈出定義密度對話框。（6）在DENS文本框中輸入密度數(shù)值“4.48e-9”，單位為噸/立方毫米。（7）單擊OK按鈕，關閉對話框，并返回到定義材料屬性對話框，在定義材料屬性會話框的左邊一欄參考號為1的材料屬性下方出現(xiàn)密度項。（8）在DefineMaterialModelBehavior對話框中，單擊菜單項Material|Exit，或者單擊對話框右上角的按鈕退出材料模型定義對話框，完成對材料模型的定義。§9.2建立模型建立輪盤截面本節(jié)將根據(jù)給出的點的坐標創(chuàng)建關鍵點，然后有這些關鍵點創(chuàng)建出盤面模型，需要注意的是，在軸對稱分析中，要求模型必須位于總體XY平面內(nèi)，而且軸對稱結(jié)構(gòu)的對稱軸必須為總體Y軸（本例中由于模型是根據(jù)點坐標值創(chuàng)建，通過這些點創(chuàng)立的模型已經(jīng)滿足了這些條件）。在軸對稱分析中總體Y軸表示結(jié)構(gòu)的軸向，X軸表示徑向，Z軸表示徑向。（1）單擊MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InActiveCS，彈出CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem對話框，如圖所示。（2）在Keypointnumber（關鍵點編號）文本框中輸入1。（3）在X,Y,ZLocationinactiveCS（關鍵點在激活坐標系中坐標值）文本框中依次輸入關鍵點1的X，Y坐標值226和208.8。（4）單擊Apply按鈕創(chuàng)建關鍵點1，同時繼續(xù)創(chuàng)建下一個關鍵點。（5）重復2到4步，直到將表8.1中所列出的所有點創(chuàng)建完畢（將表中的點編號作為關鍵點編號），在創(chuàng)建最后一個關鍵點17時，單擊OK按鈕，關閉創(chuàng)建關鍵點對話框?！?.2建立模型建立輪盤截面（6）單擊菜單UtilityMenu|PlotCtrls|Numbering，彈出PlotNumberingControls（圖元編號顯示控制）對話框。（7）單擊Keypointnumbers（關鍵點編號）復選框使其選中。（8）單擊Linenumbers（線編號）復選框使其選中。（9）在Numberingshownwith（編號顯示形式）下拉列表中選擇Numbersonly（僅顯示編號），如圖所示。（10）單擊OK按鈕，使設置生效?！?.2建立模型建立輪盤截面（11）單擊UtilityMenu|PlotCtrls|Pan-Zoom-Rotate，彈出Pan-Zoom-Rotate對話框。（12）單擊Pan-Zoom-Rotate對話框上的Back按鈕，改變圖形窗口的視角。（13）單擊Pan-Zoom-Rotate對話框上的Fit按鈕，使所創(chuàng)建的圖形充滿圖形窗口，如圖所示?！?.2建立模型建立輪盤截面（14）單擊菜單項MainMenu|Modeling|Create|Lines|Lines|StraightLine，彈出關鍵點選擇對話框，要求選擇要創(chuàng)建的直線的兩個端點。（15）用鼠標在圖形窗口中點取關鍵點1和2（或者在選擇對話框的輸入框中輸入“1,2”然后回車），創(chuàng)建出端點為關鍵點1，2的直線。（16）同樣，依次選取關鍵點2，3；1，6；6，4；4，5；5，16；16，15；15，14；14，11；11，12；12，17；8，7；7，9；9，10；10，13創(chuàng)建直線（每兩個點創(chuàng)建一條線，以分號相隔）。（17）單擊OK按鈕，關閉關鍵點選擇對話框。（18）單擊UtilityMenu|Plot|Multi-Plots，在圖形窗口顯示所有圖元，如圖所示。§9.2建立模型建立輪盤截面（19）單擊MainMenu|Modeling|Create|Lines|Lines|TangenttoLine創(chuàng)建一條與已知線相切的線，彈出線選擇對話框，要求選擇與將要創(chuàng)建的線相切的線。（20）選擇標識為L11的線，單擊OK按鈕，彈出點選擇對話框，要求選擇切點。（21）選擇關鍵點17，單擊OK按鈕，彈出點選擇對話框，要求選擇欲創(chuàng)建的線的另外一個端點。（22）選擇關鍵點8，單擊OK按鈕。彈出LineTangenttoLine（切線）創(chuàng)建對話框，如圖所示。（23）單擊Apply按鈕，創(chuàng)建出要求的切線，同時彈出線選擇對話框，進行下一條切線的創(chuàng)建?！?.2建立模型建立輪盤截面（24）選擇線L2，單擊OK按鈕，彈出點選擇對話框，要求選擇切點。（25）選擇關鍵點3，單擊OK按鈕，彈出點選擇對話框，要求選擇欲創(chuàng)建的線的另外一個端點。（26）選擇關鍵點13，單擊OK按鈕。彈出創(chuàng)建切線的對話框。（27）單擊OK按鈕，創(chuàng)建出要求的切線，關閉對話框。（28）單擊菜單MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Arbitrary|ByLines，彈出線選擇對話框，要求選擇圍成面的邊界線，如圖所示。（29）單擊Loop前的單選按鈕使其選中，表示將進行自動循環(huán)選擇。（30）選擇所創(chuàng)建的任意一條邊界線，ANSYS會自動選擇其余與其首尾相接的線，直到所有選擇的線能夠組成一封閉區(qū)域為止。（31）單擊OK按鈕，創(chuàng)建出輪盤截面?！?.2建立模型建立輪盤截面（32）單擊菜單UtilityMenu|PlotCtrls|Numbering，彈出PlotNumberingControls對話框，單擊Linenumbers復選框，使其處于非選中狀態(tài)，關閉線編號的顯示。（33）單擊UtilityMenu|Plot|Areas，在圖形窗口顯示面圖元，如圖所示。§9.2建立模型對盤截面進行分割上節(jié)中創(chuàng)建的盤截面形狀過于復雜，在采用映射方式劃分網(wǎng)格時將會遇到困難而無法進行，因此需要對其進行適當?shù)姆指?，使其滿足映射網(wǎng)格劃分的條件（對面進行映射網(wǎng)格劃分，要求面不多于4條邊）。具體步驟如下：（1）單擊MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InActiveCS，彈出CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem對話框。（2）依次創(chuàng)建如下表所列出的四個關鍵點：§9.2建立模型對盤截面進行分割（3）單擊MainMenu|Modeling|Create|Lines|Lines|StraightLine，彈出創(chuàng)建線的關鍵點選取對話框。（4）依次點取12，18；16，19；2，20；5，21；17，3；7，13，創(chuàng)建出6條線。（5）單擊菜單項UtilityMenu|PlotCtrls|Numbering，彈出PlotNumberingControls對話框中，單擊Linenumbers復選框使其選中，打開線編號的顯示，單擊Keypointnumbers復選框，使其處于非選中狀態(tài)，關閉關鍵點編號的顯示。然后單擊OK按鈕確定。（6）單擊UtilityMenu|PlotCtrls|Lines，顯示線圖元，如圖所示?！?.2建立模型對盤截面進行分割（7）單擊菜單項MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|bool

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Divide|AreabyLine，彈出面選擇對話框，要求選擇將要被分割的面。（8）選擇輪盤截面，單擊OK按鈕確定，彈出線選擇對話框，要求選擇對面進行分割所用的線。（9）選擇線L18，L19，L20，L21，L22，L23（或者在線選擇對話框的輸入框中輸入“18，19，20，21，22，23”然后回車）。（10）單擊線選擇對話框的OK按鈕，ANSYS將進行布爾運算，將選定的面分割用選擇的線分割開來。（11）單擊UtilityMenu|Plot|Areas，顯示面圖元，如圖所示。（12）單擊SAVE_DB按鈕，保存數(shù)據(jù)庫?！?.2建立模型對盤截面進行網(wǎng)格劃分為了能對面進行映射網(wǎng)格劃分，要求面的邊數(shù)不多于四條邊，如果多于四條邊，就要將多出來的邊通過一些可能的操作粘接在一起，本實例中有多個面的邊數(shù)為5條，可以對其通過連接（concatenate）操作而使其邊數(shù)等于四條邊，從而對其進行映射網(wǎng)格的劃分。（1）單擊MainMenu|Preprocessor|Meshing|SizeCntrls｜ManualSize|Global|Size，彈出GlobalElementSizes（總體單元尺寸）設置對話框，如圖所示（也可以通過網(wǎng)格工具完成同樣的功能）。（2）在Elementedgelength（單元邊長）文本框中輸入3。（3）單擊OK按鈕，接受設定，關閉對話框?！?.2建立模型對盤截面進行網(wǎng)格劃分（4）單擊MainMenu|Preprocessor|Meshing|Concatenate|Lines，彈出線選擇對話框，要求選擇欲進行連接操作的線。（5）選擇線L10和L18（也可以在選擇對話框的輸入框中輸入“10,18”，然后回車）。（6）單擊Apply按鈕，將此兩邊連接為一邊。（7）重復5和6步的操作，分別將線L19和L6，L20和L29，L5和L21，L22和L17連接。（8）單擊MainMenu|Preprocessor|Meshing|，彈出MeshTool對話框。（9）在網(wǎng)格工具中選擇分網(wǎng)對象為Area（面），網(wǎng)格形狀為Quad（四邊形），選擇分網(wǎng)形式為Mapped（映射），在附加選項中選擇“3or4sided”?！?.2建立模型對盤截面進行網(wǎng)格劃分（10）單擊Mesh按鈕，彈出面選擇對話框，要求選擇欲進行網(wǎng)格劃分的面。（11）單擊PickAll按鈕，ANSYS將會對所有面進行網(wǎng)格劃分，生成單元和節(jié)點（在此過程中，將會彈出一個警告對話框，不用理會，將其關閉即可）。（12）單擊MainMenu|Preprocessor|Meshing|Concatenate|DelConcats|Lines，刪除連接操作生成的線。（13）單擊菜單項UtilityMenu|PlotCtrls|Numbering，彈出PlotNumberingControls對話框，單擊Linenumbers復選框使其處于未選中狀態(tài)，關閉線編號的顯示。（14）單擊菜單項UtilityMenu|Plot|Elements，圖形窗口中將只顯示剛剛生成的單元。如圖所示（15）單擊SAVE_DB按鈕，保存數(shù)據(jù)庫?！?.3定義邊界條件并求解建立有限元模型后，就需要定義分析類型和施加邊界條件及載荷然后進行求解。對軸對稱模型施加約束、表面載荷、體積載荷以及Y方向加速度，可以像在任何非軸對稱模型上定義這些載荷一樣來精確的定義這些載荷。然而軸對稱分析中對于集中載荷的處理方式與其他分析類型有些不同。因為軸對稱模型上所定義的載荷數(shù)值是在360度的范圍內(nèi)進行的，即：根據(jù)沿周邊的總載荷輸入載荷值?！?.3定義邊界條件并求解例如：如果1500N/mm的圓周的軸對稱軸向載荷被施加到直徑為10mm的管上，如圖8.23所示，則在軸對稱模型上，47124N（1500*2*π*5）的總載荷將作為集中載荷被施加節(jié)點上?！?.3定義邊界條件并求解施加位移約束施加離心載荷并求解軸對稱的結(jié)果輸出也按對應的輸入載荷相同的方式解釋：輸出的反作用力、力矩按總載荷計（360度）?！?.3定義邊界條件并求解施加位移約束在軸對稱模型上施加位移約束等同于其他非軸對稱模型，本實例中，在鼓桶處施加位移約束，包括徑向約束和軸向約束。（1）單擊菜單項UtilityMenu|Select|Entities，彈出SelectEntities（實體選擇）對話框。（2）然后在第一個下拉列表中選擇Nodes（節(jié)點）。（3）在接下面的下拉列表中選擇ByLocation（通過位置）選取。（4）在位置選項中列出了位置屬性的三個可用項，單擊Xcoordinates（X坐標）單選按鈕使其選中，表示要通過X坐標來進行選取。（5）在文本框中輸入用最大值和最小值構(gòu)成的范圍，輸入“237.5”，選擇鼓桶上邊緣上的節(jié)點。（6）單擊FromFull前的單選按鈕，表示從所有節(jié)點中進行選取。（7）單擊Apply按鈕，將符合要求的節(jié)點添入選擇集中。§9.3定義邊界條件并求解施加位移約束（8）然后單擊在Ycoordinates前的單選按鈕，使其選中。（9）在文本框中輸入用最大值和最小值構(gòu)成的范圍，輸入“220.3,208.8”，選擇鼓桶上邊緣上的節(jié)點。（10）單擊Reselect前的單選按鈕使其選中，表示從當前選擇集中的節(jié)點中進一步選取。（11）單擊OK按鈕，剔除在7步中構(gòu)造的選擇集中不符合第9步指定的要求的部分節(jié)點。本步操作結(jié)束后，當前選擇集中的節(jié)點坐標位置滿足X坐標為237.5，Y坐標位于220.3到208.8之間。（12）單擊MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Displacement|OnNodes，彈出節(jié)點選擇對話框，要求選擇欲施加位移約束的節(jié)點。（13）單擊PickAll按鈕，選擇當前選擇集中的所有節(jié)點，彈出ApplyU,ROTonNodes（在節(jié)點上施加位移約束）對話框，如圖所示?！?.3定義邊界條件并求解施加位移約束（14）選擇UX（X方向位移），軸對稱模型中X方向表示模型的徑向，即施加徑向約束。（15）單擊OK按鈕，ANSYS在選定節(jié)點上施加指定的位移約束。（16）單擊UtilityMenu|Select|Everything，選取所有圖元、單元和節(jié)點。（17）單擊菜單項UtilityMenu|Select|Entities，彈出SelectEntities對話框。（18）然后在第一個下拉列表中選擇Nodes。（19）在接下面的下拉列表中選擇ByLocation。（20）在位置選項中列出了位置屬性的三個可用項，單擊Ycoordinates單選按鈕使其選中，表示要通過Y坐標來進行選取。（21）在文本框中輸入用最大值和最小值構(gòu)成的范圍，輸入“208.8”，選擇鼓桶側(cè)邊上的節(jié)點。（22）單擊FromFull前的單選按鈕，表示從所有節(jié)點中進行選取。（23）單擊OK按鈕，將符合要求的節(jié)點添入選擇集中。

§9.3定義邊界條件并求解施加位移約束（24）單擊MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Displacement|OnNodes，彈出節(jié)點選擇對話框，要求選擇欲施加位移約束的節(jié)點。（25）單擊PickAll按鈕，選擇當前選擇集中的所有節(jié)點，彈出ApplyU,ROTonNodes對話框。（26）選擇UY（Y方向位移），軸對稱模型中Y方向表示模型的軸向，即施加軸向約束。（27）單擊OK按鈕，ANSYS在選定節(jié)點上施加指定的位移約束。（28）單擊UtilityMenu|Select|Everything，選取所有圖元、單元和節(jié)點。（29）單擊菜單項UtilityMenu|Plot|Elements，在圖形窗口中將只顯示單元以及位移約束。如圖所示（30）單擊SAVE_DB按鈕，保存數(shù)據(jù)庫?！?.3定義邊界條件并求解施加離心載荷并求解輪盤除了承受葉片和其安裝邊的離心拉力外，還要承受由于高速旋轉(zhuǎn)對其產(chǎn)生的離心效果。葉片的總拉力作為集中載荷平均施加于盤的上邊緣。（1）單擊MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Inertia|AngularVelocity，彈出ApplyAngularVelocity（施加角速度）對話框。（2）在GlobalCartesianY-comp（總體Y方向角速度分量）文本框中輸入“1191.11”，需要注意的是轉(zhuǎn)速是相對于總體笛卡兒坐標系施加的，單位是弧度/秒。（3）單擊OK按鈕，施加轉(zhuǎn)速引起的慣性載荷。（4）單擊菜單項UtilityMenu|Select|Entities，彈出SelectEntities對話框。（5）然后在第一個下拉列表中選擇Nodes。（6）在接下面的下拉列表中選擇ByLocation。（7）在位置選項中列出了位置屬性的三個可用項，單擊Xcoordinate單選按鈕使其選中，表示要通過X坐標來進行選取?！?.3定義邊界條件并求解施加離心載荷并求解（8）在文本框中輸入用最大值和最小值構(gòu)成的范圍，輸入“243.85”，選擇輪盤上邊緣上的節(jié)點。（9）單擊FromFull前的單選按鈕，表示從所有節(jié)點中進行選取。（10）單擊OK按鈕，將符合要求的節(jié)點添入選擇集中。（11）單擊UtilityMenu|Parameters|GetScalarData，彈出GetScalarData（提取數(shù)值參量）對話框，如圖所示。（12）在左邊列表框中選擇Modeldata（模型數(shù)據(jù)）項。（13）在右邊列表框中選擇Forselectedset（從選擇集）項。（14）單擊OK按鈕，彈出GetDataforSelectedEntityset（從選擇集中提取數(shù)據(jù)）對話框，如圖所示。（15）在Nameofparametertobedefined（變量名）文本框中輸入“No_Nodes”作為代表將要提取的數(shù)據(jù)的參變量?！?.3定義邊界條件并求解施加離心載荷并求解（16）在Datatoberetrieved（要提取的數(shù)據(jù)）域左邊的列表框中選擇Currentnodeset（當前節(jié)點集）。（17）在右邊的列表框中選擇No.ofnodes（節(jié)點數(shù)目）。（18）單擊OK按鈕，則ANSYS會從數(shù)據(jù)庫中提取指定的數(shù)據(jù)，并以其值定義一個以指定變量名命名的參變量。（19）單擊MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Force/Moment|OnNodes，彈出節(jié)點選擇對話框。（20）單擊PickAll按鈕，選擇當前選擇集中的所有節(jié)點，并彈出施加集中力對話框（ApplyF/MonNodes），如圖所示。（21）在Directionofforce/mom（集中載荷方向）下拉列表中選擇FX（X方向）。（22）在Force/momentvalue（集中載荷數(shù)值）文本框中輸入“628232/NO_Nodes”，將總載荷平均施加于輪盤邊緣節(jié)點上。（23）單擊OK按鈕，ANSYS對模型施加載荷，關閉對話框。§9.3定義邊界條件并求解施加離心載荷并求解（24）單擊UtilityMenu|Select|Everything，選取所有圖元、單元和節(jié)點。（25）單擊菜單項UtilityMenu|Plot|Elements，在圖形窗口中將只顯示單元以及位移約束和施加的外載荷。如圖所示。（26）單擊SAVE_DB按鈕，保存數(shù)據(jù)庫。（27）單擊MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS，彈出一個確認對話框和狀態(tài)列表，要求查看列出的求解選項。（28）查看列表中的信息確認無誤后，單擊OK按鈕。此后可能出現(xiàn)的警告對話框和一個確認對話框。（29）警告提示有一個單元形狀超出了限制，不需理會，單擊確認對話框的按鈕，ANSYS將開始求解。（29）求解完成后會彈出求解結(jié)束對話框。（30）單擊Close按鈕，關閉求解結(jié)束對話框?！?.4查看結(jié)果查看變形查看應力求解完成后，就可以利用ANSYS程序生成的結(jié)果文件（對于靜力分析來說就是Jobname.RST）進行后處理，靜力分析中通常通過POST1后處理器已經(jīng)可以處理和顯示大多感興趣的結(jié)果數(shù)據(jù)。周向位移在軸對稱結(jié)構(gòu)為零，但周向應力卻是存在的，在ANSYS中用總體笛卡兒坐標系的Z方向代表軸對稱結(jié)構(gòu)的周向。§9.4查看結(jié)果_查看變形軸對稱結(jié)構(gòu)的變形僅限于XY平面內(nèi)，在周向上軸對稱結(jié)構(gòu)沒有變形，所以只能查看X方向位移變形（UX）和Y方向位移變形（UY）。（1）單擊菜單項MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData（等值線顯示節(jié)點解數(shù)據(jù)）對話框。（2）在Itemtobecontoured（等值線顯示結(jié)果項）域的左邊的列表框中選擇自由度解（DOFsolution）。（3）在右邊的列表框中選擇TranslationUX（X向位移），X向位移即為軸對稱結(jié)構(gòu)的徑向位移。（4）單擊Def+undefedge（變形后和未變形輪廓線）單選按鈕，使其選中。（5）單擊OK按鈕，在圖行窗口中顯示出變形圖，包含變形前的輪廓線。如圖所示。圖中下方的色譜表明不同的顏色對應的數(shù)值（帶符號）?！?.4查看結(jié)果_查看變形（6）單擊菜單項MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData對話框。（7）在右側(cè)的列表框中選擇Y方向位移（UY），即軸對稱結(jié)構(gòu)的軸向位移。（8）單擊OK按鈕，圖形窗口顯示結(jié)構(gòu)的軸向變形圖，如圖所示?！?.4查看結(jié)果_查看變形（9）單擊菜單項MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData對話框。（10）在右側(cè)的列表框中選擇總位移（USUM）。（11）單擊OK按鈕，圖形窗口顯示結(jié)構(gòu)的總變形圖，如圖所示?！?.4查看結(jié)果_查看應力軸對稱結(jié)構(gòu)的模型雖然是平面模型，但其Z向（周向）應力卻是存在的且不可忽視。（1）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData（等值線顯示節(jié)點解數(shù)據(jù)）對話框。（2）在Itemtobecontoured（等值線顯示結(jié)果項）域的左邊的列表框中選擇Stress（應力）。（3）在右邊的列表框中選擇X-directionSX（X方向）應力。（4）單擊Defshapeonly（僅顯示變形后模型）單選按鈕，使其選中。（5）單擊OK按鈕，圖形窗口中顯示出X方向（徑向）應力分布圖，如圖所示?！?.4查看結(jié)果_查看應力（6）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData對話框。（7）在Itemtobecontoured（等值線顯示結(jié)果項）域的左邊的列表框中選擇應力（Stress）。（8）在右邊的列表框中選擇Y-directionSY（Y方向）應力，即軸向應力。（9）單擊OK按鈕，圖形窗口中顯示出軸向應力分布圖，如圖所示?！?.4查看結(jié)果_查看應力（10）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData對話框。（11）在Itemtobecontoured（等值線顯示結(jié)果項）選擇域的左邊的列表框中選擇Stress（應力）。（12）在右邊的列表框中選擇Z-directionSZ（Z方向）應力，即周向應力。（13）單擊OK按鈕，圖形窗口中顯示出周向應力分布圖，如圖所示?！?.4查看結(jié)果_查看應力（14）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData對話框。（15）在等值線顯示結(jié)果項（Itemtobecontoured）選擇域的左邊的列表框中選擇Stress。（16）在右邊的列表框中選擇vonMisesSEQV。（17）單擊Defshapeonly單選按鈕，使其選中。（18）單擊OK按鈕，圖形窗口中顯示出vonMises等效應力分布圖，如圖所示。§9.5命令流輸入下面是本實例的輸入命令流，可以通過此命令流完成與GUI方式等效的分析?！埃　碧柡蟮奈淖譃樽⑨?。!設定分析文件名和分析標題/FILNAME,CH09/TITLE,staticanalysisofcompressorstructure!進入前處理器/PREP7ET,1,PLANE42!指定平面四節(jié)點四邊形單元PLANE42KEYOPT,1,3,1!指定單元行為方式為軸對稱MP,EX,1,1.15e5!定義材料屬性之楊氏模量為1.15e5MPaMP,PRXY,1,0.30782!定義材料屬性之泊松比為0.30782MP,DENS,1,4.48e-9!定義材料密度為4.48e-9噸/立方毫米!根據(jù)坐標創(chuàng)建輪盤截面關鍵點K,1,226,208.8K,2,226,258.7K,3,157,258.7§9.5命令流輸入K,4,237.5,220.3K,5,229.2,220.3K,6,237.5,208.8K,7,126,276.7K,8,138,276.7K,9,102.5,263K,10,102.5,248.7K,11,237.5,273.8K,12,237.5,264.1K,13,135,248.7K,14,243.85,273.8K,15,243.85,254.8