基于ANSYS的结构力学创新设计
学生姓名
学院理学院
专业班级工程力学10级00班
时间2013 年秋季学期
1、设计题目
铰杆增压机构静态响应力学分析
2、设计目的
铰接增压机构的目的是提供一种工作行程长、效率高、功耗小、作用力点分布合理且适用于注塑机的锁模机构和注射机构的摆动铰杆增压机构，可用于机车翻斗、起重机、压路机等各领域，一种摆动铰杆增压机构，它有驱动装置、铰杆、铰座组成，其特征是由摆动，马达做驱动装置并作该增压机构的两套铰杆。通采用ANSYS分析它的受力和各阶模态体现它的各种工作状态。
3、问题描述
铰接增压机构主要用于机械各个方面，ANSYS的分析对模型的受力和主力点在不同的运动状态下做出完整的分析，主要在铰接点的受力，把柄的受力和杆件的运动有着不同的模态变量。
4、结果提取
建模后提取的各阶模态、应力、应变的图，各阶的频率。
图一实体模型
有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物理物体或物理系统。在这种方法中一个物体或系统被分解为由多个相互联结的、简单、独立的点组成的几何模型，对模型进行网格划分，不同的组成部分用不同的的单位。可以更精确的体现模型的受力和运动状态。
图二结构有限元模型受力模型
在模型的把柄上添加一定的应力，模型会做出相应的变化，每一部分受的力不同，变化特征也不一样。这两幅图的不同可以说明不同的问题
图三最大主应力图四 mises应力
模型的好坏要看整体的强度，材料的不同、参数的不同都会影响模型的整体效果，当力施加后，不同的部位体现不同的形式。组合变形会完好的体现力的主要部位和次要部位，下图是整体的组合变形，说明模型整体效果。
图五组合变形
振动模态是弹性结构固有的、整体的特性。通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内的各阶主要模态的特性，就可以预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下产生的实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法，以下是模态分析的一些数据:
模态 1
2
3
4
5
6
频率 5.4699 5.4478 5.0414 5.2061 5.0157 9.3521
各模态图形变化：
一阶模态的变化主要在把柄上，二阶模态的变化大部分在把柄上，一小部分在杆件上 。
图六 一阶模态 图七 二阶模态
三阶模态的变化主要在杆件上，小部分在把柄上。四阶模态的变化主要在杆件上
图八三阶模态图九四阶模态
五阶模态主要在把柄和底座上，主要受力点在中下部，六阶模态主要在把柄和底座，主力点在把柄端点。
图十五阶模态图十一六阶模态
5、结果分析
Fσ≤[235]，符合一般材料的强度问从以上各图分析可知所加载的力在模型承受的范围内σ=A
题。对弯曲或扭转的研究表明，杆件内不同位置的点具有不同的应力。所以，一点的应力是该点坐标的函数。此装置可用于汽车等不同的领域。
6、总结
通过此次创新课程设计，使我更加扎实的掌握了有关按ANSYS方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我了解了ANSYS方面的知识，也懂得了怎样去应用一个ANSYS软件。
我认为，在这次课设中，不仅提高了独立思考的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设计的过程中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。
回顾此次课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
此次课程设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
南京理工大学 课程设计说明书(论文) 作者:学号： 学院(系):理学院 专业:工程力学 题目:ANSYS实体建模有限元分析 指导者： (姓名) (专业技术职务) 评阅者： (姓名) (专业技术职务) 20 年月日
练习题一 要求： 照图利用ANSYS软件建立实体模型和有限元离散模型，说明所用单元种类、单元总数和节点数。 操作步骤： 拟采用自底向上建模方式建模。 1.定义工作文件名和工作标题 1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令，出现Change Jobname对话框，在[/FILNAM ] Enter new jobname文本框中输入工作文件名learning1，单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu>File>Change Title命令，出现Change Title对话框，在[/TITLE] Enter new title文本框中输入08dp,单击OK按钮关闭该对话框。 2.定义单元类型 1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框，单击Add按钮,出现 Library of Element Types 对话框。在Library of Element Types 列表框中选择 Structural Solid, Tet 10node 92，在Element type reference number文本框中输入1，单击OK按钮关闭该对话框。 2)单击Element Types对话框上的Close按钮，关闭该对话框。 3.创建几何模型 1)选择Utility Menu>P1otCtrls>Style>Colors>Reverse Video命令，设置显示颜色。 2)选择Utility Menu>P1otCtrls>View Settings>Viewing Direction命令，出现Viewing Direction对话框，在XV,YV,ZV Coords of view point文本框中分别输入1, 1, 1，其余选项采用默认设置，单击OK按钮关闭该对话框。 3)建立支座底块 选择Main Menu>Preprocessor> Modeling>Create>volumes>Block>By Demensios 命令，出现Create Block by Demensios对话框，在X1,X2 X-coor dinates文本框
大学 计算机辅助机械设计课程设计机构运动分析 班级：10机41 学号：10294046 指导教师： 专业名称：机制（S）
ANSYS 机构运动分析 一．问题分析求解1、图15-2所示为一曲柄滑块机构，曲柄长度AB=120mm 、连杆长度BC=300 mm 、偏距e=50 mm ，曲柄为原动件，转速为w=100 r/min ，E=2E11,,P=0.3求滑块3的位移s 3、速度v 3、加速度a 3随时间变化情况。 二．操作过程 2.1 定义参量 拾取菜单Utility Menu →Parameters →Scalar Parameters 。在 “Selection ” 文本框中输入PI=3.1415926， 单击“Accept ” 按钮；再在“Selection ” 文本框中输入R=0.12、L=0.3、E=0.05、OMGA1=100、T=60/OMGA1、FI0=ASIN(E/(R+L))、AX=0、AY=0、BX=R*COS(FI0)、BY=-R*SIN(FI0) 、CX=(R+L)*COS(FI0)、CY=-E ，单击“Accept ”；最后，对话框的“Close ”按钮。 2.2创建单元类型 Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 。单击“Add ”按钮；选“Combination ”，选“Revolute joint 7”， 单击“Apply ” 按钮；选“Structural Beam ”，选“3D elastic 4”, 单击“Ok ” 按钮；单击对话框的“Close ”按钮。 2.3定义材料特定义材料特性性 拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Material Props →Material Models 。在右侧列表中依次双击“Structural ”、“Linear ”、“Elastic ”、“Isotropic ”，所示的对话框，在“EX ”文本框中输入2e11（弹性模量），在“PRXY ” 文本框中输入0.3（泊松比），单击“Ok ” 按钮；再双击右侧列表中“Structural ”下“Density ”，弹出图对话框，在“DENS ”图 15-2 曲柄滑块机构
ANSYS 基本分析过程指南目录 第 1 章开始使用 ANSYS 1.1 完成典型的 ANSYS 分析 1.2 建立模型 第2章加载 2.1 载荷概述 2.2 什么是载荷 2.3 载荷步、子步和平衡迭代 2.4 跟踪中时间的作用 2.5 阶跃载荷与坡道载荷 2.6 如何加载 2.7 如何指定载荷步选项 2.8 创建多载荷步文件 2.9 定义接头固定处预拉伸 第 3 章求解 3.1 什么是求解 3.2 选择求解器 3.3 使用波前求解器 3.4 使用稀疏阵直接解法求解器 3.5 使用雅可比共轭梯度法求解器（JCG） 3.6 使用不完全乔列斯基共轭梯度法求解器（ICCG）3.7 使用预条件共轭梯度法求解器（PCG） 3.8 使用代数多栅求解器（AMG） 3.9 使用分布式求解器(DDS) 3.10 自动迭代（快速）求解器选项 3.11 在某些类型结构分析使用特殊求解控制 3.12 使用 PGR 文件存储后处理数据 3.13 获得解答 3.14 求解多载荷步 3.15 中断正在运行的作业 3.16 重新启动一个分析 3.17 实施部分求解步 3.18 估计运行时间和文件大小 1 1 1 23 23 23 24 25 26 27 68 77 78 85 84 84 85 86 86 86 86 87 88 88 89 92 96 97 100 100 111 113
3.19 奇异解 第 4 章后处理概述 4.1 什么是后处理 4.2 结果文件 4.3 后处理可用的数据类型 第5章 5.1 概述 5.2 将数据结果读入数据库 5.3 在 POST1 中观察结果 5.4 在 POST1 中使用 PGR 文件 5.5 POST1 的其他后处理内容 第 6 章时间历程后处理器（POST26） 6.1 时间历程变量观察器 6.2 进入时间历程处理器 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7定义变量 处理变量并进行计算 数据的输入 数据的输出 变量的评价 通用后处理器(POST1) 114 116 116 117 117 118 118 118 127 152 160 174 174 176 177 179 181 183 184 187 190 190 190 194 195 6.8 POST26 后处理器的其它功能 第 7 章选择和组件 7.1 什么是选择 7.2 选择实体 7.3 为有意义的后处理选择 7.4 将几何项目组集成部件与组件 第 8 章图形使用入门 8.1 概述 8.2 交互式图形与“外部”图形 8.3 标识图形设备名(UNIX 系统) 8.4 指定图形显示设备的类型(WINDOWS 系统)198 198 198 198 201
ANSYS中的单位协调1、厘米克秒制（CGS）的单位信息 基本单位: 长度cm 质量g 力dyne 时间sec 温度 C 重力980.665 cm / sec^2 衍生单位: 面积cm^2 体积cm^3 速度cm / sec 加速度cm / sec^2 角速度rad / sec 角加速度rad / sec^2 频率 1 / sec 密度g / cm^3 扭矩/力矩cm dyne 分力dyne / cm 分力矩dyne 表面分力dyne / cm^2 压力dyne / cm^2 应力dyne / cm^2 杨氏模量dyne / cm^2 曲面分力矩dyne / cm 平移刚度dyne / cm 旋转刚度cm dyne / rad 热扩散 1 / C 面积力矩惯量cm^4 质量力矩惯量cm^2 g 能量erg 功erg 热erg 能erg / sec 热传递率erg / sec
温度梯度 C / cm 热流erg / (cm^2 sec) 单位长度热流erg / (cm sec) 热导率erg / (cm C sec) 对流系数erg / (cm^2 C sec) 比热erg / (g C) 热合力dyne / (cm C) 热合力矩dyne / C 梁翘曲系数cm^6 单位长度质量g / cm 单位长度质量力矩惯量cm g 阻尼系数dyne sec / cm 单位长度发热率erg / (cm sec) 每单位面积质量g / cm^2 旋转阻尼系数cm dyne sec / rad 体积块热生成erg / (cm^3 sec) 每单位面积平移刚度dyne / cm^3 曲率 1 / cm 高斯曲率 1 / cm^2 线性动量cm g / sec 角动量cm^2 g rad / sec 倒置的杨氏模量cm^2 / dyne 每单位长度平移刚度dyne / cm^2 每单位长度旋转刚度dyne / rad 每单位长度阻尼系数dyne sec / cm^2 反向速度sec / cm 每单位体积的对流系数erg / (cm^3 C sec) 每单位长度的对流系数erg / (cm C sec) 每点的对流系数erg / (C sec)
CAD/CAE软件实践 课程设计 专业： 班级： 序号： 姓名： 指导教师： 起止日期：2014年 2 月 17 日至 3 月9日
目录 第一题（平面问题） (2) 第二题（简单三维问题） (7) 第三题（常见零件） (16) 常见零件（一） (16) 常见零件（二） (23) 课程设计小结 (30)
《CAD/CAM/CAE软件实践》课程设计 题目及要求 机械11007 第一题（平面问题） 如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。 一、前处理 步骤一创建几何实体模型
1、依次点击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS 输入节点1(0,0,0) 2(0,150,0) 3(117,150,0) 4(234,150,0) 5(234,86,0) 6(130,86,0)点OK Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line 用光标点1，2点，2,3点，3，4点，4，5点，5，6点连成直结，点Apply；连 完点“OK” Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines 用光标分别点击各条边，全部点击完毕后点击OK，出现如下图形： 2、建立两圆 MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle 输入: WP X=50 输入: WP X=182 WPY=100 WPY=118 RADIUS=34 RADIUS=15 3、进行布尔运算，将两个圆从图形中除去 MainMenu>Proprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas 弹出对话框后，用光标点基本（即总体），再点“OK”，再点要减去的部分，“OK”得到基本图形
-1.基本的使用流程（圆筒铣削受力变形为例）： a.preferences中选取structrual和下面第一个默认。 b.preprocessor中的Element Type中add/edit/delete中添加一种solid保证添加完是实体solid 而不能是plane. c.preprocessor中的material props中选取material models，弹出对话框，其余的默认，需要修改的是structual中的elastic中的isotropic，弹出对话框，EX为杨式模量，铝的为73.119e6，下面的是泊松比，铝为0.33. d.进行建模，或者导入。建模为preprocessor中的moldeling中的create中的volumes中的hollow cylinder.输入内径与外径以及高度即可。 e.然后需要划分网格。为preprocessor中的meching中的中的meshtool，弹出对话框，选取smart size，然后点击mesh。选取圆柱体即可。有警告没有事。 f.然后对底面施加约束。为solution中的define loads中的apply中的structural中的displasement中的on areas。弹出对话框，选取即可。 g.施加力。为solution中的define loads中的apply中的structural中的force/moment为on nodes （nodes为有限元划网格后的节点）。然后选取节点后确定方向和大小即可。 h.进行处理。为solve中的current LS。确定即可。 i.进行后处理。为general postproc中的plot results中Nodal solu，然后弹出对话框。选取strees 中的von mises stress.另外下面为deformed shape with undeformed model 余下的默认。 j.图形便将显示出结果。 -2.如果想改变显示的背景，便于打印。去掉大部分黑色。PLOTCTRLS/style/colors/window colors； 或者在plotctrls/style/colors/reverse video就可以了。 1.ANSYS' automatic solution control activates the sparse direct solver (EQSLV,SPARSE) for most cases. Other options include the PCG and ICCG solvers. For applications using solid elements (for example, SOLID92 or SOLID45), the PCG solver may be faster, especially for 3-D modeling. 2.VM218 3.VM137,采用2D单元进行薄膜在压力下的变形。VM138为弯曲变形 4.VM39 5.SECTYPE,SECID,TYPE(shell)将截面定义为壳形。而后用SECDATA定义截面的参数。随后用SECNUM指定随之建立单元的截面编号。 6.DSYM，对于NODE对称约束。如果对于2D，DSYM，SYMM，X指节点在X方向的移动以及绕Z的转动均限制。 7.NSEL，S，LOC，X，0指在X=0坐标的节点。S指新选择的。以N开头的一般为对节点的操作。 8.SF定义表面节点上的载荷。SF，ALL，PRES，.1指在所有的节点上均加载0.1大小的压强。 9.SET 3指数据读取第三次Load Step的数据，对分析的数据进行处理。 10.Shell MID指读取壳单元中间的数据。一般为上表面和下表面的平均值。 11.ESEL,S,ELEM,,1,1指选择单元中的子集，s为新建选择，ELEM是指单元编号。中间空缺，接着是编号最小值和编号最大值。最后是中间增量值。 12.ETABLE，CENT，S，X指将x分量的应力存入名字为CENT的表格。 13.*STATUS, PARM指列出所有变量值。 14.网格太密结果不正确！！！
基本量： 长度mm 质量 tonne 力N 时间 sec 温度 C 重力： 9806.65 mm / sec^2 衍生量： 面积 mm^2 体积 mm^3 速度 mm / sec 加速度mm / sec^2 角速度rad / sec 角度加速度 rad / sec^2 频率 1 / sec 密度 tonne / mm^3 压力 N / mm^2 应力 N / mm^2 杨氏模量 N / mm^2（Mpa） 例如： 钢的实常数为：EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e3Kg/m^3 那么上面的实常数在mm单位制（即模型尺寸单位为mm）下输入到Ansys时应为 EX=2e5MPa PRXY=0.3 DENS=7.8e-9tonne/mm^3=7.8e-6kg/mm^3 那么上面的实常数在m单位制（即模型尺寸单位为m）下输入到Ansys时应为 EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e+3kg/m^3 这里为什么是Pa而不是Mpa，原因是在m单位制下，压力单位应为N/m^2=Pa,自然就是Pa 了 在mm单位制下，压力单位应为N/mm^2=MPa,自然就是MPa了 为了验证其正确性，本人在Ansys中进行了模型验证。 算例： 取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析，采用Beam4单元，约束条件为末端全约束，顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩； 在mm单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4， 在单位弯矩（1N.mm）载荷下顶点的转角为0.81657e-5 在m单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7， 在单位弯矩（1N.m）载荷下顶点的转角为0.81657e-2
ANSYS课程设计
实例一连杆的受力分析 一、问题的描述 汽车的连杆，厚度为0.5in，在小头孔内侧90度范围内承受P=1000psi的面载荷作用，用有限元分析该连杆的受力状态。连杆的材料属性：杨氏模量E=30×106psi，泊松比为0.3。 由于连杆的结构对称，因此在分析时只采用一半进行即可，采用由底向上的建模方式，用20节点的SOLID95单元划分。 二、具体操作过程 1.定义工作文件名和工作标题 2.生成俩个圆环面 ⑴生成圆环面：Main Menu>Preprocessor>Model Creat>Areas Circle>By Dimension，其中RAD1=1.4，RAD2=1，THETA1=0，THETA2=180，单击Apply，输入THETA1=45，单击OK。 ⑵打开面号控制，选择Areas Number为On，单击OK。 3.生成俩个矩形 ⑴生成矩形：Main Menu>Preprocessor>Model Creat>Areas Rectangle>By Dimension，输入X1=-0.3，X2=0.3，Y1=1.2，Y2=1.8，单击Apply，又分别输入X1=-1.8，X2=-1.2，Y1=0，Y2=0.3，单击OK。 ⑵平移工作平面：Utility Menu>WorkPlane>Offset WP to>XYZ Location，在ANSYS输入窗口的魅力输入行中输入6.5，按Enter确认，单击OK。
⑶将工作平面坐标系转换成激活坐标系：Utility Menu>WorkPlane>Change Active Cs to>Working Plane。 4．又生成圆环面并进行布尔操作 ⑴生成圆环面：Main Menu>Preprocessor>Model Creat>Areas Circle>By Dimension， 其中RAD1=0.7， RAD2=0.4，THETA1=0， THETA2=180，单击 Apply，输入 THETA1=135，单击OK。 ⑵对面进行叠分操作， 结果如图 5.生成连杆体 ⑴激活直角坐标系：Utility Menu>WorkPlane>Change Active Cs to>Global Cartesian。 ⑵定义四个新的关键点：Main Menu>Preprocessor>Creat>Keypoints》In Active CS，在对话框中分别输入：X=2.5，Y=0.5，单击Apply；X=3.25，Y=0.4，单击Apply；X=4，Y=0.33，单击Apply；X=4.75，Y=0.28，单击OK。 ⑶激活总体坐标系：Utility Menu>WorkPlane>Change Active Cs to>Global Cylindrical。 ⑷生成样条线：Main Menu>Preprocessor>Creat>Splines>With
目录 课程设计任务书 ................................................................................................................ - 1 - GUI方式 ............................................................................................................................... - 3 - 一、打开ANSYS........................................................................................................... - 3 - 二、建立模型.............................................................................................................. - 3 - 1、定义单元类型.................................................................................................. - 3 - 2、定义单元实常数.............................................................................................. - 3 - 3、定义材料特性.................................................................................................. - 3 - 4、定义截面.......................................................................................................... - 3 - 5、建立几何模型.................................................................................................. - 3 - 6、划分网格.......................................................................................................... - 4 - 7、建立弹簧单元.................................................................................................. - 4 - 三、加载求解.............................................................................................................. - 5 - 1、施加位移约束.................................................................................................. - 5 - 2、施加荷载.......................................................................................................... - 6 - （1）计算结构所受荷载................................................................................ - 6 - （2）施加结构所受荷载................................................................................ - 6 - （3）施加重力场............................................................................................ - 7 - 3、求解.................................................................................................................. - 8 - 四、查看计算结果...................................................................................................... - 8 - 1、添加单元表...................................................................................................... - 8 - 2、查看变形图...................................................................................................... - 8 - 3、查看各内力图.................................................................................................. - 9 - 4、查看内力列表.................................................................................................. - 9 - 单元内力表........................................................................................................................ - 11 - APDL方式......................................................................................................................... - 17 -
ANSYS简介 开放、灵活的仿真软件，为产品设计的每一阶段提供解决方案 通用仿真电磁分析流体力学行业化分析模型建造设计分析多目标优化客户化 结构分析解决方案 结构非线性强大分析模块 Mechanical 显式瞬态动力分析工具 LS-DYNA 新一代动力学分析系统 AI NASTRAN 电磁场分析解决方案 流体动力学分析 行业化分析工具 设计人员快捷分析工具 仿真模型建造系统 多目标快速优化工具 CAE客户化及协同分析环境开发平台
ANSYS Structure ANSYS Structure 是ANSYS产品家族中的结构分析模块，她秉承了ANSYS家族产品的整体优势，更专注于结构分析技术的深入开发。除了提供常规结构分析功能外，强劲稳健的非线性、独具特色的梁单元、高效可靠的并行求解、充满现代气息的前后处理是她的四大特色。 ANSYS Structure产品功能 非线性分析 ·几何非线性 ·材料非线性 ·接触非线性 ·单元非线性 动力学分析 ·模态分析 - 自然模态 - 预应力模态 - 阻尼复模态 - 循环模态 ·瞬态分析 - 非线性全瞬态 - 线性模态叠加法 ·响应谱分析 - 单点谱 - 模态 - 谐相应 - 单点谱 - 多点谱 ·谐响应分析 ·随机振动
叠层复合材料 ·非线性叠层壳单元 ·高阶叠层实体单元 ·特征 - 初应力 - 层间剪应力 - 温度相关的材料属性 - 应力梯度跟踪 - 中面偏置 ·图形化 - 图形化定义材料截面 - 3D方式察看板壳结果 - 逐层查看纤维排布 - 逐层查看分析结果 ·Tsai-Wu失效准则 求解器 ·迭代求解器 - 预条件共轭梯度(PCG) - 雅可比共轭梯度(JCG) - 非完全共轭梯度(ICCG)自然模态·直接求解器 - 稀疏矩阵 - 波前求解器 ·特征值 - 分块Lanczos法 - 子空间法 - 凝聚法 - QR阻尼法(阻尼特征值) 并行求解器
Ansys中对于单位的设置及换算不恰当将会使结果有很大的区别。在使用前在对话框中输入/UNITS,SI或/UNITS,MPA可以统一相应的单位。 或者在选项中设置main munu>prep rocessor>matenal prop s>matenal library>select un its Ansys中给定了下列的单位系统 lUNFTS_■ I Sgmixh I 聲 ▼ Search F面是各单位系统的衍生单位列表/UNITS UNITS. libel. LEltFACT.J^SSFACT, TlXEFACT, lEMPKACT, TOFFSET,亡HA避Fg fVSCEFJi.CT, HEPTTACT Annotates the database with the system of units used. PAT砂SK： S己tUu MP ME ST PR PRN <> *> FL EM EH DY PP *> EME MFS Sel Label to denote tri& system of units used in this job: USER S) MKS uMKS CGS MPA BFl eiN —er-defined system (default). —I ritsmatonal system (m, kg s, K> -MKS system (m, hgi, Sr 'C) —p^KS system ftjrri, kg —CGS system (cm. g, s. *C). —MPA system (mm, Mg, s, *C). —U. S. Customary system using feet (ft. slug：s, *F). —U. S. Cuslomar^ system using inches {in, llbf*s ?in, s, *F). 图一
南京理工大学课程设计说明书(论文) 作者:学号：11370108 学院(系):理学院 专业:工程力学 题目:ANSYS实体建模有限元分析 指导者： (姓名) (专业技术职务) 评阅者： (姓名) (专业技术职务) 20 年月日
练习题一 要求： 照图利用ANSYS软件建立实体模型和有限元离散模型，说明所用单元种类、单元总数和节点数。 操作步骤： 拟采用自底向上建模方式建模。 1.定义工作文件名和工作标题 1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令，出现Change Jobname对话框，在[/FILNAM ] Enter new jobname文本框中输入工作文件名learning1，单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu>File>Change Title命令，出现Change Title对话框，在[/TITLE] Enter new title文本框中输入0911370108dp,单击OK按钮关闭该对话框。2.定义单元类型 1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框，单击Add按钮,出现 Library of Element Types 对话框。 在Library of Element Types 列表框中选择 Structural Solid, Tet 10node 92，在Element type reference number文本框中输入1，单击OK按钮关闭该对话框。 2)单击Element Types对话框上的Close按钮，关闭该对话框。 3.创建几何模型 1)选择Utility Menu>P1otCtrls>Style>Colors>Reverse Video命令，设置显示颜色。
ansys软件实践专业课程设计
CAD/CAE软件实践 课程设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械10805 序号： 37 姓名：郑雄 指导教师： 起止日期：2011年 2 月 21 日至 3 月 6 日
CAD/CAE软件实践课程设计 第一题（平面问题）： 如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。 序号数据（长度单位mm，分布力单位N/cm） A B C D q 37 292 56 162 Ф62280
一、前处理 步骤一创建几何实体模型 1.创建图形。 Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoi nts >in Active CS 输入节点1(0,0) 2(0,150) 3(146,150) 4(292,150) 5（292,94) 6(130,94)点OK Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines> Lines >Straight Line 用光标点1，2点，2,3点，3，4点，4，5点，5，6点连成直结，点Apply；连完点“OK” Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas> Arbitrary >By lines 用光标分别点击各条边，全部点击完毕后点击OK，出现如下图形：
MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Ar eas>Circle>Solid Circles 输入: WP X=50 输入: WP X=211 WPY=100 WPY=122 RADIUS=31 RADIUS=15 ，将两个圆从图形中除去 MainMenu>Proprocessor>Modeling>Operate >Booleans>Subtract>Areas 弹出对话框后，用光标点基本（即总体），再点
关于ansys中的单位问题 ansys中没有单位的概念，只要统一就行了。所以,很多人在使用时,不知道该统一用什么单位,用错单位造成分析结果严重失真! 今综合相关资料,整理如下: 一、在ansys经典中，的确没有单位区别，关键要看你的模型以什么样的单位去建，当然，对应的材料属性（杨氏模量，密度等）也要以你所建模型的单位去对应，着重需要注意的是在把模型由cad软件导入ansys中时，注意单位的对应就可以，当然一般在cad模型中的单位是mm制，那么导入ansys后也应该采用mm制，也就是mpa类型！ 二、打开ansys，运行/units,si，就把单位设置成国际制单位了！！即长度：m ；力：n ；时间：s ；温度：k ；压强/压力：Pa ；面积：m2 ；质量：kg ,确保了分析结果不失真，且易于读懂结果数据。 三、ANSYS中不存在单位制，所有的单位是自己统一的。一般先确定几个物理量的单位（做过振动台试验的朋友一定会知道），然后导出其它的物理量的单位。 静力问题的基本物理量是： 长度，力，质量 比如你长度用m,力用KN，而质量用g 那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。 动力问题有些复杂，基本物理量是： 长度，力，质量，时间 比如长度用mm,力用N,质量用Kg，而时间用s 以上单位就错了，因为由牛顿定律： F=ma 所以均按标准单位时： N=kg*m/(s*s) 所以若长度为mm,质量为Kg，时间用s则有 N*e-3=kg*mm/(s*s) 所以，正确的基本单位组合应该是： mN(毫牛，即N*e-3）, mm, Kg, s 所以，如果你要让ANSYS的单位为国际单位制，你在输入物理量之前，先 将所有的物理量转换为国际单位制，如： 原先你的图纸上均为毫米，比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm， 那么，你在建模之前先转化为0.4m*0.5m 然后输入的长度为0.4和0.5，ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5，它不知道 你的单位是什么。 附上一句：ANSYS中有一个只能从命令行输入的命令：/UNITS, 它的作用仅 仅是标记作用，让用户有个地方做标记，它没有任何单位转换的功能。 不要被他迷惑。英文原文如下： The units label and conversion factors on this command are for user convenienc
河南科技大学 课程设计说明书 课程名称应用软件基础 题目平面问题的有限元分析 院系规划与建筑工程学院 班级工程力学091班 学生姓名王亚洲 指导教师梅群 日期2012-09-05 目录
第一章概述 (1) 1、研究问题的目的及内容 (3) 1.1、研究问题的目的 (3) 1.2、研究的内容 (4) 1.3、PLANE82单元介绍 (4) 第二章计算实例分析 (5) 1、问题描述 (5) 2、问题分析 (5) 3、ANSYS求解步骤 (5) 3.1定义工作文件名和工作标题 (5) 3.2设置计算类型 (6) 3.3设置单元类型 (6) 3.4定义材料参数 (6) 3.5生成几何模型 (6) 3.6进行网格划分 (7) 3.7施加均布力、施加约束 (8) 3.8分析计算 (9) 3.9绘制图 (9) 4、问题结果及分析 (11) 5、总结 (11) 参考文献资料 (12) 程序清单 (12)
第一章概述 随着现代工业的不断发展，人们对产品质量的要求逐步提高，传统的产品设计技术目前已远远不能满足产品的功能和市场的要求。而现代设计技术是以电子计算机为手段，以网络为基础，建立在现在管理之上，运用工程设计的新理论、新方法，实现计算机结果最优化，设计过程高效化的设计技术，它是传统设计技术的延伸和发展，它使传统设计技术发生了质的飞跃。有限元法最早可上溯到20世纪40年代。Courant第一次应用定义在三角区域上的分片连续函数和最小位能原理来求解St.Venant扭转问题。现代有限单元法的第一个成功的尝试是在 1956年，Turner、Clough等人在分析飞机结构时，将钢架位移法推广应用于弹性力学平面问题，给出了用三角形单元求得平面应力问题的正确答案。1960年，Clough进一步处理了平面弹性问题，并第一次提出了"有限单元法"，使人们认识到它的功效。有限元法已成为非常普及的数字化分析方法，国际上已发布了众多的有限元分析软件，因此，甚至可以说只要你能够进行工程设计和画图，就可以进行有限元分析。因为在一个自动化程度很高的软件平台基础上，有限元分析完全可以由计算机来自动完成。优化设计英文名是optimization design，从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。 有限元方法担当重任，在国民经济建设中发挥了重大作用。经过几十年的发展，有限元法的应用已由弹性力学平面问题扩展到空间问题、板壳问题，由静力平衡问题扩展到稳定问题、动力问题和波动问题。分析的对象从弹性材料扩展到塑性、粘弹性、粘塑性和复合材料等，从固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学、声学等连续介质领域。在工程分析中的作用已从分析和校核扩展到优化设计，并和计算机辅助设计相结合。在短短的几十年里，有限元方法已在机械、航空、航天、船舶、地下建筑、地震、热传导、化学反应中物质的传递和扩散以及流体和结构相互作用等几乎所有的科学技术领域得到了广泛的应用。
有限元法分析与建模课程设计报告 学院：机电学院 专业：机械制造及其自动化指导教师：**** 学生：* *** 学号：2012011**** 2015-12-31
摘要 本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况，为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。 关键词：ANSYS10.0；光盘；应力；应变。
目录 第一章引言 (3) 1.1 引言 (3) 第二章问题描述 (4) 2.1有限元法及其基本思想 (4) 2.2 问题描述 (4) 第三章力学模型的建立和求解 (5) 3.1设定分析作业名和标题 (5) 3.2定义单元类型 (6) 3.3定义实常数 (9) 3.4定义材料属性 (12) 3.5建立盘面模型 (14) 3.6对盘面划分网格 (22) 3.7施加位移边界 (27) 3.8施加转速惯性载荷并求解 (30) 第四章结果分析 (32) 4.1 旋转结果坐标系 (32) 4.2查看变形 (33) 4.3查看应力 (35) 总结 (38) 参考文献 (39)
第一章引言 1.1 引言 光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一，认真研究光盘产业的规律和发展趋势，是一件非常迫切的工作。光盘产业发展的整体性强，宏观调控要求高，因此，对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题，包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。 在高速光盘驱动器中，光盘片会产生应力和应变，在用ANSYS分析时，要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷，即可以施加角速度。需要注意的是，利用ANSYS施加边界条件时，要将内孔边缘节点的周向位移固定，为施加周向位移，而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。 本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。