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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateansys有限元建模与分析实例-详细步骤受内压作用的球体的有限元建模与分析有限元法及其应用课程作业ANSYS应用分析学号： 姓名： 专业： 建筑与土木工程 角托架的有限元建模与分析一 、模型介绍本模型是关于一个角托架的简单加载，线性静态结构分析问题，托架的具体形状和尺寸如图所示。托架左上方的销孔被焊接完全固定，其右下角的销孔受到锥形压力载荷，角托架材料为Q235A优质
2、钢。角托架材料参数为：弹性模量；泊松比 托架图（厚度：0.5）二、问题分析因为角托架在Z方向尺寸相对于其在X,Y方向的尺寸来说很小，并且压力荷载仅作用在X,Y平面上，因此可以认为这个分析为平面应力状态。三、模型建立3.1 指定工作文件名和分析标题（1）选择菜单栏Utility MenuFileJobname 命令.系统将弹出Jobname(修改文件名)对话框,输入bracket（2）定义分析标题GUI：Utility MenuPreprocessElement TypeAdd/Edit/Delete执行命令后，弹出对话框，输入stress in a bracket作为ANSYS图形显示时的标题
3、。3.2设置计算类型 Main Menu: Preferences select Structural OK3.3定义单元类型PLANE82 GUI：Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete命令，系统将弹出Element Types对话框。单击Add 按钮，在对话框左边的下拉列表中单击Structural SolidQuad 8node 82，选择8节点平面单元PLANE82。单击ok，Element Types对话框，单击Option，在Element behavior后面窗口中选取Plane strs w/thk后单击ok完成定义单元
4、类型。3.4定义单元实常数GUI：Main Menu: Preprocessor Real ConstantsAdd/Edit/Delete，弹出定义实常数对话框，单击Add，弹出要定义实常数单元对话框，选中PLANE82单元后，单击OK定义单元厚度对话框，在THK中输入0.5.3.5定义材料特性GUI：Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic 输入EX=30e6, 泊松比v=0.27 OK3.6建立几何模型（1）定义矩形GUI：Main Menu: Pr
5、eprocessor Modeling Create Area Rectangleby Dimensions 依次输入X1=0,X2=6,Y1=-1,Y2=1Apply生成第一个矩形输入X1=0,X2=6,Y1=-1,Y2=3单击OK生成第二个矩形。（2）改变图形控制GUI：Utility MenuPlotCtrlsNumbering，将Area numbers设置为OnOK（3）绘制圆形GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area CircleCircle Solid，对话框输入X=0，Y=0，Radius=1Apply输入X=5，Y=-3
6、，Radius=1（4）布尔加运算GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling OperateBooleans-AddAreas，对话框中单击Pick All（5）创建倒角GUI：Utility MenuPlotCtrlsNumberingLine number改为onGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling CreateLinesLineFillet选中L21和L8两条线OKFilletradius输入0.4OKGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area-ArbitraryBy
7、Lines选择L1，L4，L5OKGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling-OperateBooleans-AddAreasPick All(6)创建托架圆孔GUI：Main Menu: Preprocessor Modeling Create Area CircleCircle Solid，对话框输入X=0，Y=0，Radius=0.4Apply输入X=5，Y=-3，Radius=0.4单击OkGUI：Main Menu: Preprocessor Modeling-OperateBooleans-SubtractAreas选中托架为布尔减运算基体，单击App
8、ly，选中两个小圆为被减部分然后单击OK生成两个圆孔。3.7 网格划分生成有限单元GUI： Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool(Size Controls) lines: Set SIZE=0.5OK返回MeshTool工具条单击MeshPick All四、加载求解4.1选择分析选项GUI：Main Menu:SolutionAnalysis TypeNew Analysis选择StaticOK4.2施加位移约束GUI：Main Menu: SolutionDefine LoadsApplyStructrualDisplacementOn Lin
9、es选中左圆孔处4根线（L4、L5、L6、L7）单击OK在DOFs to be constrained中选择All DOF，在Displacement value中输入0Ok4.3施加压力荷载GUI：Main Menu: SolutionDefine LoadsApplyStructrual-PressureOn Lines选中托架右下角圆孔左下弧线L11单击OKValue 50,500Apply选中托架右下角圆孔右下弧线L12单击OKValue 500,50OK4.4求解GUI：Main Menu: SolutionSolve Current LSOK(to close the solve
10、Current Load Step window) OK五、 查看计算结果5.1读入结果文件GUI：Main Menu: General Postproc Read Results first set5.2绘制变形图GUI：Main Menu: General Postproc Plot ResultsDeformed Shape选择 Def + UndeformedOK5.3画托架等效应力分布图GUI：Main Menu: General Postproc Plot ResultsContour Plot Nodal Solu Stress von mises stressOK结果图： 变形图 等效应力分布图5.4 退出系统 GUI：Utility Menu: File Exit Save EverythingOK六、模型分析（1）由模型受力图分析可得：横截面由内径向外径方向应力一次减小；（2）有应力图可看出有应力集中现象；（3）由应变图可知应力越大的区域应变越大。-