1.输入实体模型尝试用映射、自由网格划分,并综合利用多种网格划分控制方法
1.
以轴承座为例,尝试对其进行映射,自由网格划分,并练习一般后处理的多种技术,包括等值图、云图等图片的获取方法,动画等。 练习目的:熟悉瞬态分析过程
瞬态(FULL)完全法分析板-梁结构实例
如图所示板-梁结构,板件上表面施加随时间变化的均布压力,计算在下列已知条件下结构的瞬态响应情况。
全部采用A3钢材料,特性:
杨氏模量=2e11file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif
泊松比=0.3
密度=7.8e3file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif
板壳: 厚度=0.02file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif
四条腿(梁)的几何特性:
截面面积=2e-4file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif
惯性矩=2e-8file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif
宽度=0.01file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif
高度=0.02file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif
压力载荷与时间的 关系曲线见下图所示。
file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif
压力(N/m2)
10000
5000
0
1
2
4
6
时间(s)
分析过程
第1步:设置分析标题
1.
选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title。
2.
输入“ The Transient Analysis of the structure”,然后单击OK。
第2步:定义单元类型
单元类型1为SHELL63,单元类型2为BEAM4
第3步:定义单元实常数
实常数1为壳单元的实常数1,输入厚度为0.02(只需输入第一个值,即等厚度壳)
实常数2为梁单元的实常数,输入AREA为2e-4惯性矩IZZ=2e-8,IYY=2e-8宽度TKZ=0.01,高度TKY=0.02。
第5步:杨氏模量EX=2e11file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif
泊松比NUXY=0.3
密度DENS=7.8e3file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif
第6步:建立有限元分析模型
1.
创建矩形,x1=0,x2=2,y1=0,y2=1
2.
将所有关键点沿Z方向拷贝,输入DZ=-1
3.
连线。将关键点1,5;2,6;3,7;4,8分别连成直线。
4.
设置线的分割尺寸为0.1,首先给面划分网格;然后设置单元类型为2,实常数为2,对线5到8划分网格。
第7步:瞬态动力分析
1.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis,弹出New Analysis对话框。
2.
选择Transient,然后单击OK,在接下来的界面仍然单击OK。
3.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Damping,弹出Damping Specifications窗口。
4.
在Mass matrix multiplier处输入5。单击OK。
5.
选取菜单途径Main Menu > Solution > -Loads-Apply > -Structural-
Displacement>On Nodes。弹出拾取(Pick)窗口,在有限元模型上点取节点232、242、252和262,单击OK,弹出Apply U,ROT on Nodes对话框。
6.
在DOFS to be constrained滚动框中,选种“All DOF”(单击一次使其高亮度显示,确保其它选项未被高亮度显示)。单击OK。
7.
选取菜单途径Utility Menu>Select>Everything。
8.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/ResultsFile,弹出Controlsfor Database and Results File Writing窗口。
9.
在Item to be controlled滚动窗中选择All items,下面的File writefrequency中选择Every substep。单击OK。
10.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step,弹出Time – TimeStep Options窗口。
11.
在Time at end of load step处输入1;在Time stepsize处输入0.2;在Stepped or ramped b.c处单击ramped;单击Automatic time stepping为on;在Minimum time step size处输入0.05;在Maximum timestep size处输入0.5。单击OK。
12.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>OnAreas。弹出Apply PRESon Areas拾取窗口。
13.
单击Pick All,弹出Apply PRES on Areas对话框。
14.
在pressure value处输入10000。单击OK
15.
选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File,弹出Write Load Step File 对话框。
16.
在Load step file number n处输入1,单击OK。
17.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step,弹出Time – TimeStep Options窗口。
18.
在Time at end of load step处输入2。单击单击OK。
19.
选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File,弹出Write Load Step File 对话框。
20.
在Load step file number n处输入2,单击OK。
21.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>OnAreas。弹出Apply PRESon Areas拾取窗口。
22.
单击Pick All,弹出Apply PRES on Areas对话框。
23.
在pressure value处输入5000。单击OK
24.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step,弹出Time – TimeStep Options窗口。
25.
在Time at end of load step处输入4;在Stepped orramped b.c处单击Stepped。单击OK。
26.
选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File,弹出Write Load Step File 对话框。
27.
在Load step file number n处输入3,单击OK。
28.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time Step,弹出Time – TimeStep Options窗口。
29.
在Time at end of load step处输入6。单击单击OK。
30.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>OnAreas。弹出Apply PRESon Areas拾取窗口。
31.
单击Pick All,弹出Apply PRES on Areas对话框。
32.
在pressure value处输入0。单击OK
33.
选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File,弹出Write Load Step File 对话框。
34.
在Load step file number n处输入4,单击OK。
35.
选取菜单途径Main Menu>Solution>-Solve-From LS File,弹出Slove Load Step Files对话框。
36.
在Starting LS file number处输入1;在Ending LSfile number处输入4。单击OK。
37.
当求解完成时会出现一个“Solution is done”的提示对话框。单击close。
第8步:POST26观察结果(节点146的位移时间历程结果)
1.
选取菜单途径Main Menu>TimeHist Postpro>Define Variables。Defined Time-History Variables对话框将出现。
2.
单击Add,弹出AddTime-History Variable对话框。接受缺省选项Nodal DOF Result,单击OK,弹出DefineNodal Data拾取对话框。
3.
在图形窗口中点取节点146。单击OK,弹出Define Nodal Data对话框。
4.
在user-specified label处输入UZ146;在右边的滚动框中的“TranslationUZ”上单击一次使其高亮度显示。单击OK。
5.
选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Style>Graph>Modify Axes,弹出Grid Modifications for GraphPlots对话框。
6.
在type of grid滚动框中选中“X and Y lines”,在Display grid项打开为ON,单击OK。
7.
选取菜单途径Main Menu>TimeHist PostPro>Graph Variables,弹出Graph Time-History Variables对话框。、在1st Variable to graph处输入2。单击OK,图形窗口中将出现一个曲线图,见图8。
file:///C:/DOCUME%7E1/cface/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.jpg
图8
节点146的UZ位移结果
第9步:退出ANSYS
1.
在ANSYS Toobar中单击Quit。
2.
选择要保存的选项然后单击OK。 |