基于ANSYS的有限元分析.docx
- 文档编号:18358298
- 上传时间:2023-08-16
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:1.34MB
基于ANSYS的有限元分析.docx
《基于ANSYS的有限元分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于ANSYS的有限元分析.docx(27页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
基于ANSYS的有限元分析
基于ANSYS的有限元分析
有限元大作业
基于ansys的有限元分析
d.principalstressandvonMisesstresschange.
一,建立模型
1设置工作平面
在ansys主菜单里找到workplane>wpsettings,输入如下参数。
2建立关键点如图
3连接各点组成下图所示的线段
4上述6条线段组成封闭的面
5作出如图所示的倒角,半径为0.025m。
6画出两圆位置如图,将各组成面进行布尔和组成一个面。
7修改工作平面尺寸,画出图示两小圆,与大平面进行布尔差
二,设置材料属性
材料性质为线弹性,杨氏模量为200GPa,泊松比为0.3。
三,设置网格单元属性并划分网格
1选择单元类型为8节点应力单元
2设置平面应力单元厚度为0.3125m。
3设置单元大小
在平板外围轮廓线上设置为长度0.0125m,在两空孔内部曲线上设置为长度0.001m。
4划分网格
四,载荷与边界条件
1将平板左边完全固定
2在平板上部施加压力载荷,大小为2625N/m。
五,计算与后处理
1新建分析文件,设置为静态。
2后处理
位移云图
Mises应力云图第一主应力云图
第二主应力云图第三主应力云图
1由mises应力云图可以看出在圆角处和上表面最左端应力最大。
2由主应力云图可以看出结构上最大压应力大于拉应力,倒角区域的压应力是破坏结构的主要因素。
3由变形云图可知平板最右端位移最大。
六,修改倒角半径
R=0.012m时应力云图和变形云图
变形云图
Mises应力云图
主应力云图
R=0.006m时应力云图和变形云图
变形云图
Mises应力云图
主应力云图
对比分析可以发现,圆角半径越小,圆角处的应力越大,应力集中越明显,结构所能承受的载荷越小。
3DSolid
问题描述:
Material:
steelwithmodulusofelasticityE=200GPa.
Boundaryconditions:
Theobjectisfixedaroundtheinnersurfaceofthehole.
Loading:
Theobjectisloadeduniformly(1000N/cm2)alongthetopsurfaceoftheextendedbeam.
Objective:
Toplotdeformedshape.
TodeterminetheprincipalstressandthevonMisesstress.(Usethestressplotstodeterminethese.Donotprintthestresslist)
Whatisthemaximumloadtheobjectcantake.Clearlymentiontheyieldstressthatyouhaveassumedforsteel.Alsoassumefactorofsafetyof1.25.
一,建立模型
1设置工作平面
在ansys主菜单里找到workplane>wpsettings,输入如下参数。
2建立一个长5cm宽1cm高8cm的长方体
3在长方体上开两个小孔,孔径5mm。
4以平板一面为基准依次建立的长方体
二,设置材料属性
材料性质为线弹性,杨氏模量为200GPa,泊松比为0.3。
三,设置网格单元属性并划分网格
1选择单元类型为10节点应力单元
2划分网格
四,载荷与边界条件
将基准平板两孔内表面完全约束,在悬臂上施加大小为10兆Pa压强。
五,计算与后处理
1新建分析文件,设置为静态。
2后处理
变形云图
Mises应力云图
主应力云图
从应力云图图可以看出在两孔处应力较大,在伸出端和平板连接的上下两处应力较大,在伸出端上靠近平板处应力增大。
左右方向的伸出端无应力集中,应力也不大。
3计算最大载荷
这里假设使用的是常见的Q235号钢,屈服极限为235Mp。
根据题设给出的安全系数s=1.25可以算出材料许用应力为188MPa,结构危险截面应力不允许达到188MPa。
根据上述分析可知在10MPa压力下结构最大应力为1290MPa,对于线弹性问题,载荷与应力成正比,可以反求出当应力在188MPa时结构承受载荷为1.5MPa压力。
六,Abaqus对比分析
1软件介绍:
ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件,可以分析复杂的固体力学结构力学系统,特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。
ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析,同时还可以做系统级的分析和研究。
ABAQUS的系统级分析的特点相对于其他的分析软件来说是独一无二的。
由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得ABAQUS被各国的工业和研究中所广泛的采用。
ABAQUS产品在大量的高科技产品研究中都发挥着巨大的作用。
2同样的,在abaqus中建立上述模型,并计算的到如下结果。
mises应力云图
主应力云图
对比ANSYS和Abaqus的分析结果,显然计算结果大致相同,足以验证上述分析的正确性。
3验证最大载荷
在abaqus中,将载荷修改成1.5MPa计算得到的最大mise应力为180MPa,符合上述分析得到的结论。
七,总结
ANSYS大作业在历时一个星期的坎坷中完成了,心中的喜悦难以言喻。
第一次听到ANSYS这个软件还从老师课上的说教,真正接触到这个软件,深深的觉得它难学,难用,跟我之前学过的catia以及abaqus有着很大的区别。
在学习它的过程中,逐渐的体会用数学的思维解决工程实际问题这一思想。
使用ANSYA完成大作业是我的一次大胆尝试,在完成大作业的过程中我遇到了各种各样的困难,由于初学ANSYS,对软件的不熟悉,造成了我分析的困难,这也促进了我去图书管看辅导书,在网上看教程,一次一次尝试。
在ANSYS上建模是一件非常痛苦的事情,起初我想用catia画,导入到ANSYS中分析,尝试多次还是失败了。
用ANSYS和catia进行联合仿真是我今后往下学习的方向,并坚信最终可以完成。
说到CAE这门课,它深奥难懂,内容繁多,学习起来困难,幸在老师讲课深入浅出,绘声绘色,让我们接受起来不那么晦涩。
最后,感谢大作业给我带来的锻炼和提高,我深知今后要学习的东西还有很多,我也会继续将ANSYS学习下去,完成将来所遇到的问题。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 ANSYS 有限元分析