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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。ansys轴对称结构的静力分析-第六章轴对称结构的静力分析在工程实践所应用的结构中，有许多结构是可以由一个截面绕一个轴旋转而生成的，如果这种结构所受的外载荷和边界条件也沿此轴对称，则称此结构为轴对称结构。在有限元理论中对于此类结构有专门的简化方法，在ANSYS中也可以通过结构的轴对称性简化模型，缩短计算时间，提高计算效率。本章所介绍的实例是带有鼓桶的压气机盘结构件，在进行整体分析时，可以通过对模型的简化（比如去除盘上小孔等）将模型简化为符合轴对称性质的结构，从而可以用轴对称方法对压气机盘组件进行整体分析
2、。61问题描述某型压气机盘鼓结构件如图6.1所示，在整体分析时不对叶片和压气机上的孔建模，将叶片的引起的离心效果作为线分布力施加于轮盘的边缘。图6.1压气机盘鼓件图中所标各点坐标如表6.1所示。表6.1盘上各关键点坐标点编号12345678X226226157237.5229.2237.5126138Y208.8258.7258.7220.3220.3208.8276.7276.7点编号91011121314151617X102.5102.5237.5237.5135243.85243.85229.2162.5Y263248.7273.8264.1248.7273.8254.8254.8264
3、.1盘转速为11373转/分，盘材料TC4钛合金，其弹性模量为：1.1510MPa，泊松比为0.30782，密度为4.4810吨/立方毫米。叶片数目为74个，叶片和其安装边总共产生的离心力等效为628232N（沿径向等效），这些力假定其均匀作用于轮盘边缘。位移约束施加于鼓桶上，为在鼓桶的上表面施加径向约束，在鼓桶的侧面施加轴向约束。62建立模型完整的前处理过程包括：设定分析作业名和标题；定义单元类型和实常数；定义材料属性；建立几何模型；划分有限元网格。下面就结合本实例进行介绍，本实例中的单位为应力单位MPa，力单位为N，长度为mm。621设定分析作业名和标题在进行一个新的有限元分析时，通常需要
4、修改数据库文件名（原因见第二章），并在图形输出窗口中定义一个标题用来说明当前进行的工作内容。另外，对于不同的分析范畴（结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析等）ANSYS6.1所用的主菜单的内容不尽相同，为此我们需要在分析开始时选定分析内容的范畴，以便ANSYS6.1显示出跟其相对应的菜单选项。（1）选取菜单路径UtilityMenuFileChangeJobname，将弹出修改文件名(ChangeJobname)对话框，如图6.2所示。图6.2设定分析文件名（2）在输入新文件名(Enternewjobname)文本框中输入文字“CH06”，为本分析实例的数据库文件名。（3）单击按钮，完成文件
5、名的修改。（4）选取菜单路径UtilityMenuFileChangeTitle，将弹出修改标题（ChangeTitle）对话框，如图6.3所示。图6.3设定分析标题（5）在输入新标题(Enternewtitle)文本框中输入文字“staticanalysisofcompressorstructure”，为本分析实例的标题名。（6）单击按钮，完成对标题名的指定。（7）选取菜单路径UtilityMenuPlotReplot，指定的标题“staticanalysisofcompressorstructure”将显示在图形窗口的左下角，如图6.4所示。图6.4显示指定了的分析标题（8）选取菜单路径M
6、ainMenuPreference，将弹出菜单过滤参数选择（PreferenceofGUIFiltering）对话框，如图6.5所示。图6.5菜单过滤参数选择(PreferenceofGUIFiltering)对话框（9）单击对话框中的Structural（结构）选择按钮，选中Structural选项，以便ANSYS6.1的主菜单设置为与结构分析相对应的菜单选项。（10）单击按钮，完成分析范畴的指定。622定义单元类型在进行有限元分析时，首先应根据分析问题的几何结构，分析类型和所分析的问题的精度要求等，选定适合分析实例的有限元单元。本例中选用4节点四边形板单元PLANE42，PLANE42可以
7、通过控制单元行为方式的选项设置其为轴对称单元。（1）选取菜单路径MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete，将弹出单元类型定义(ElementTypes)对话框，如图6.6所示。图6.6定义单元类型（2）单击按钮，将弹出单元类型库(LibraryofElementTypes)对话框,如图6.7所示。图6.7单元类型库对话框（3）然后在左边的列表框中选择“Solid”，选择实体单元类型。（4）在右边的列表框中选择“Quad4node42”，选择4节点四边形板单元PLANE42。（5）单击按钮，将PLANE42单元添加，并关闭单元类型库对话框，同时
8、返回到第一步弹出的单元类型对话框，如图6.8所示。图6.8单元类型及选项对话框（6）单击按钮，弹出如图6.9所示的单元选项设置对话框，对PLANE单元进行设置，使其可用于分析轴对称结构。图6.9单元选项设置对话框（7）在单元行为方式（Elementbehavior）域的下拉列表选择轴对称（Axisymmetric）选项。（8）单击按钮，接受选项，关闭单元选项设置对话框，返回到图6.8所示的单元类型对话框。（9）单击按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加。623定义材料属性本例中选用的单元类型不需定义实常数，故略过定义实常数这一步骤而直接定义材料属性。考虑惯性力的静力分析中需要定义材料的弹
9、性模量和密度。具体步骤如下：（1）选取菜单路径MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModels，将弹出材料模型定义(DefineMaterialModelBehavior)对话框，如图6.10所示。图6.10定义材料属性对话框（2）依次双击StructuralLinearElasticIsotropic，展开材料属性的树形结构。将弹出1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框，如图6.11所示。图6.11线性各向同性材料的弹性模量和泊松比（3）在对话框的EX文本框中输入弹性模量为1.15e5，在PRXY文本框中输入泊松比为0.30782。（
10、4）单击按钮，关闭对话框，并返回到定义材料属性对话框，在定义材料属性会话框的左边一栏出现刚刚定义的参考号为1的材料属性。（5）依次双击StructuralDensity，弹出定义密度对话框，如图6.12所示。图6.12定义密度对话框（6）在DENS文本框中输入密度数值“4.48e-9”，单位为吨/立方毫米。（7）单击按钮，关闭对话框，并返回到定义材料属性对话框，在定义材料属性会话框的左边一栏参考号为1的材料属性下方出现密度项。（8）在材料模型定义(DefineMaterialModelBehavior)对话框中，选取路径MaterialExit，或者单击对话框右上角的按钮退出材料模型定义对话框
11、，完成对材料模型的定义。624建立轮盘截面本节将根据给出的点的坐标创建关键点，然后有这些关键点创建出盘面模型，需要注意的是，在轴对称分析中，要求模型必须位于总体XY平面内，而且轴对称结构的对称轴必须为总体Y轴（本例中由于模型是根据点坐标值创建，通过这些点创立的模型已经满足了这些条件）。在轴对称分析中总体Y轴表示结构的轴向，X轴表示径向，Z轴表示径向。（1）单击MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS，弹出如图6.13所示的在激活坐标系中创建关键点的对话框。图6.13创建关键点对话框（2）在关键点编号（Keypointnumber
12、）文本框中输入1。（3）在关键点在激活坐标系中坐标值（X,Y,ZLocationinactiveCS）文本框中依次输入关键点1的X，Y坐标值226和208.8。（4）单击按钮创建关键点1，同时继续创建下一个关键点。（5）重复2到4步，直到将表6.1中所列出的所有点创建完毕（将表中的点编号作为关键点编号），在创建最后一个关键点17时，单击按钮，关闭创建关键点对话框。（6）单击菜单路径UtilityMenuPlotCtrlsNumbering，弹出如图6.14所示显示图元编号控制对话框。图6.14显示图元编号控制对话框（7）单击关键点编号（Keypointnumbers）后的复选框使其选中。（8）
13、单击线编号（Linenumbers）后的复选框使其选中。（9）在编号显示形式（Numberingshownwith）下拉列表中选择仅显示编号（Numbersonly）。（10）单击按钮，是设置生效。（11）单击UtilityMenuPlotCtrlsPan-Zoom-Rotate，弹出Pan-Zoom-Rotate对话框。（12）单击Pan-Zoom-Rotate对话框上的按钮，改变图形窗口的视角。（13）单击Pan-Zoom-Rotate对话框上的按钮，使所创建的图形充满图形窗口，如图6.15所示。图6.15创建的盘面上的关键点（14）单击菜单路径MainMenuModelingCreate
14、LinesLinesStraightLine，弹出关键点选择对话框，要求选择要创建的直线的两个端点。（15）用鼠标在图形窗口中点取关键点1和2或者在选择对话框的输入框中输入“1,2”然后回车，创建出端点为关键点1，2的直线。（16）同样，依次选取关键点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创建直线（每两个点创建一条线，以分号相隔）。（17）单击按钮，关闭选择对话框。（18）单击UtilityMenuPlotMulti-Plots，在图形窗口显示所有图元，如图6.16所示。图6.16创建的线关键点
15、（19）单击MainMenuModelingCreateLinesLinesTangenttoLine创建一条与已知线相切的线，弹出线选择对话框，要求选择与将要创建的线相切的线。（20）选择线L11，单击按钮，弹出点选择对话框，要求选择切点。（21）选择关键点17，单击按钮，弹出点选择对话框，要求选择欲创建的线的另外一个端点。（22）选择关键点8，单击按钮。弹出如图6.17所示创建切线的对话框。图6.17创建与已知线的切线对话框（23）单击按钮，创建出要求的切线，同时弹出线选择对话框，进行下一条切线的创建。（24）选择线L2，单击按钮，弹出点选择对话框，要求选择切点。（25）选择关键点3，单击
16、按钮，弹出点选择对话框，要求选择欲创建的线的另外一个端点。（26）选择关键点13，单击按钮。弹出如图6.17所示创建切线的对话框。（27）单击按钮，创建出要求的切线，关闭对话框。（28）单击菜单路径MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasArbitraryByLines，弹出线选择对话框，要求选择围成面的边界线，如图6.18所示。图6.18通过边界线创建面选择对话框（29）单击Loop前的单选按钮使其选中，表示将进行自动循环选择。（30）选择所创建的任意一条边界线，ANSYS会自动选择其余与其首尾相接的线，直到所有选择的线能够组成一封闭区域为止。（31）单
17、击按钮，创建出轮盘截面。（32）单击菜单路径UtilityMenuPlotCtrlsNumbering，在弹出的对话框中关闭线编号的显示（单击Linenumbers后面的复选框，使其处于非选中状态即可）（33）单击UtilityMenuPlotAreas，在图形窗口显示面图元，如图6.19所示。图6.19创建的轮盘截面625对盘截面进行分割上节中创建的盘截面形状过于复杂，在采用映射方式划分网格时将会遇到困难而无法进行（参见2.1.6.6节中关于采用映射方式划分网格的叙述），因此需要对其进行适当的分割，使其满足映射网格划分的条件（对面进行映射网格划分，要求面不多于4条边）。具体步骤如下：（1）单
18、击MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS，弹出创建关键点对话框。（2）依次创建如下表所列出的四个关键点：表6.2为分割轮盘截面而创建的关键点关键点编号18192021X237.5229.2226226Y254.8264.1264.1220.3（3）单击MainMenuModelingCreateLinesLinesStraightLine，弹出创建线的关键点选取对话框。（4）依次点取12，18；16，19；2，20；5，21；17，3；7，13，创建出6条线。（5）单击菜单路径UtilityMenuPlotCtrlsNumbe
19、ring，在弹出的对话框中打开线编号的显示，关闭关键点编号的显示。然后单击按钮确定。（6）单击UtilityMenuPlotCtrlsLines，显示线图元，如图6.20所示。图6.20为切割截面而创建的线（7）单击菜单路径MainMenuPreprocessorModelingOperateDivideAreabyLine，弹出面选择对话框，要求选择将要被分割的面。（8）选择轮盘截面，单击按钮确定，弹出线选择对话框，要求选择对面进行分割所用的线。（9）选择图6.20中的线L18，L19，L20，L21，L22，L23。也可以在线选择对话框的输入框中输入“18，19，20，21，22，23”然
20、后回车。（10）单击线选择对话框的按钮，ANSYS将进行布尔运算，将选定的面分割用选择的线分割开来。（11）单击UtilityMenuPlotAreas，显示面图元，如图6.21所示。图6.21分割开后的面（12）单击按钮，保存数据库。626对盘截面进行网格划分为了能对面进行映射网格划分，在第二章中已经介绍过：要求面的边数不多于四条边，如果多于四条边，就要将多出来的边通过一些可能的操作粘接在一起，本实例中有多个面的边数为5条，可以对其通过连接（concatenate）操作而使其边数等于四条边，从而对其进行映射网格的划分。（1）单击MainMenuPreprocessorMeshingSizeC
21、ntrlsGlobalSize，弹出如图6.22所示设置总体单元尺寸对话框（也可以通过网格工具完成同样的功能）。图6.22设置总体单元尺寸（2）在单元边长（Elementedgelength）文本框中输入3。（3）单击按钮，接受设定，关闭对话框。（4）单击MainMenuPreprocessorMeshingConcatenateLines，弹出线选择对话框，要求选择欲进行连接操作的线。（5）选择图6.21中的线L10和L18，也可以在选择对话框的输入框中输入“10,18”，然后回车。（6）单击按钮，将此两边连接为一边。（7）重复2和3步的操作，分别将线L19和L6，L20和L29，L5和L2
22、1，L22和L17连接。（8）单击MainMenuPreprocessorMeshingMeshTool，弹出网格工具对话框。如图6.23所示。（9）在网格工具中选择分网对象为Area.（10）网格形状为四边形（Quad）。（11）选择分网形式为映射（Mapped）。（12）在附加选项中选择“3or4sided”。图6.23网格工具（13）单击按钮，弹出面选择对话框，要求选择欲进行网格划分的面。（14）单击按钮，ANSYS将会对所有面进行网格划分，生成单元和节点（在此过程中，将会弹出一个警告对话框，不用理会，将其关闭即可）。（15）单击MainMenuPreprocessorMeshingCo
23、ncatenateDelConcatsLines，删除连接操作生成的线。（16）单击菜单路径UtilityMenuPlotCtrlsNumbering，在弹出的对话框中关闭线编号的显示。（17）单击菜单路径UtilityMenuPlotElements，图形窗口中将只显示刚刚生成的单元。如图6.24所示图6.24划分了网格的截面（18）单击按钮，保存数据库。63定义边条并求解建立有限元模型后，就需要定义分析类型和施加边界条件及载荷然后进行求解。对轴对称模型施加约束、表面载荷、体积载荷以及Y方向加速度，可以像对任何非轴对称模型上定义这些载荷一样来精确的定义这些载荷。然而轴对称分析中对于集中载荷的
24、处理与其他分析类型有些不同。因为轴对称模型上所定义的载荷数值是在360度的范围内进行的，即：根据沿周边的总载荷输入载荷值。例如：如果1500N/mm的圆周的轴对称轴向载荷被施加到直径为10mm的管上，如图6.25所示，则在轴对称模型上，47124N（1500*2*5）的总载荷将作为集中载荷被施加节点上。图6.25在轴对称模型上施加集中载荷轴对称的结果输出也按对应的输入载荷相同的方式解释：输出的反作用力、力矩按总载荷计（360度）。631施加位移边界在轴对称模型上施加位移约束等同于其他非轴对称模型，本实例中，在鼓桶处施加位移约束，包括径向约束和轴向约束。（1）单击菜单路径UtilityMenuS
25、electEntities，弹出实体选择对话框。如图6.26所示。图6.26实体选择对话框（2）然后在第一个下拉列表中选择节点（Nodes），如图6.26所示。（3）在接下面的下拉列表中选择通过位置（ByLocation）选取。（4）在位置选项中列出了位置属性的三个可用项，单击X坐标（Xcoordinates）前的单选按钮使其选中，表示要通过X坐标来进行选取。（5）在文本框中输入用最大值和最小值构成的范围，输入“237.5”，选择鼓桶上边缘上的节点。（6）单击FromFull前的单选按钮，表示从所有节点中进行选取。（7）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。（8）然后在位置选项域中选择Y坐标
26、（单击在Ycoordinates前的单选按钮使其选中）。（9）在文本框中输入用最大值和最小值构成的范围，输入“220.3,208.8”，选择鼓桶上边缘上的节点。（10）单击Reselect前的单选按钮使其选中，表示从当前选择集中的节点中选取。（11）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。（12）单击MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnNodes，弹出节点选择对话框，要求选择欲施加位移约束的节点。（13）单击按钮，选择当前选择集中的所有节点，弹出如图6.27所示施加位移约束对话框。图6.27施加位移约束对话框（14）选
27、择X方向位移（UX），轴对称模型中X方向表示模型的径向，即施加径向约束。（15）单击按钮，ANSYS在选定节点上施加指定的位移约束。（16）单击UtilityMenuSelectEverything，选取所有图元、单元和节点。（17）单击菜单路径UtilityMenuSelectEntities，弹出实体选择对话框。（18）然后在第一个下拉列表中选择节点（Nodes）。（19）在接下面的下拉列表中选择通过位置（ByLocation）选取。（20）在位置选项中列出了位置属性的三个可用项，单击Y坐标（Ycoordinates）前的单选按钮使其选中，表示要通过Y坐标来进行选取。（21）在文本框中输入
28、用最大值和最小值构成的范围，输入“208.8”，选择鼓桶侧边上的节点。（22）单击FromFull前的单选按钮，表示从所有节点中进行选取。（23）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。（24）单击MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnNodes，弹出节点选择对话框，要求选择欲施加位移约束的节点。（25）单击按钮，选择当前选择集中的所有节点，弹出如图6.27所示施加位移约束对话框。（26）选择Y方向位移（UY），轴对称模型中Y方向表示模型的轴向，即施加轴向约束。（27）单击按钮，ANSYS在选定节点上施加指定的位移约束。
29、（28）单击UtilityMenuSelectEverything，选取所有图元、单元和节点。（29）单击菜单路径UtilityMenuPlotElements，在图形窗口中将只显示单元以及位移约束。如图6.28所示图6.28在鼓桶上施加的径向和轴向位移约束（30）单击按钮，保存数据库。632施加离心载荷并求解轮盘除了承受叶片和其安装边的离心拉力外，还要承受由于高速旋转对其产生的离心效果。叶片的总拉力作为集中载荷平均施加于盘的上边缘。（1）单击MainMenuSolutionDefineLoadsApplyOtherAngularVelocity，弹出角速度定义对话框，如图6.29所示。图6.
30、29定义转速惯性载荷（2）在Y方向角速度（GlobalCartesianY-comp）文本框中输入“1191.11”，需要注意的是转速是相对于总体笛卡儿坐标系施加的，单位是弧度/秒。（3）单击按钮，施加转速引起的惯性载荷。（4）单击菜单路径UtilityMenuSelectEntities，弹出实体选择对话框。如图6.30所示。图6.30实体选择对话框（5）然后在第一个下拉列表中选择节点（Nodes），如图6.30所示。（6）在接下面的下拉列表中选择通过位置（ByLocation）选取。（7）在位置选项中列出了位置属性的三个可用项，单击X坐标（Xcoordinates）前的单选按钮使其选中，表
31、示要通过X坐标来进行选取。（8）在文本框中输入用最大值和最小值构成的范围，输入“243.5”，选择轮盘上边缘上的节点。（9）单击FromFull前的单选按钮，表示从所有节点中进行选取。（10）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。（11）单击UtilityMenuParametersGetScalarData，弹出提取模型数据对话框，如图6.31所示。图6.31提取模型数据对话框（12）在左边列表框中选择模型数据（Modeldata）项，如图6.31所示。（13）在右边列表框中选择从选择集（Forselectedset）项，如图6.31所示。（14）单击按钮，弹出从选择集中提取数据对话框，如
32、图6.32所示。图6.32从选择集中提取数据（15）在变量名（Nameofparametertobedefined）文本框中输入“No_Nodes”作为代表将要提取的数据的参变量。（16）在要提取的数据（Datatoberetrieved）域的坐标的列表框中选择当前节点集（Currentnodeset）。（17）在右边的列表框中选择节点数目（No.ofnodes）。（18）单击按钮，则ANSYS会从数据库中提取指定的数据，并以其值定义一个以指定变量名命名的参变量。（19）单击MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOnNode
33、s，弹出节点选择对话框。（20）单击按钮，选择当前选择集中的所有节点，并弹出施加集中力对话框，如图6.33所示。图6.33施加集中载荷对话框（21）在集中载荷方向（Directionofforce/mom）下拉列表中选择X方向（FX）。（22）在集中载荷数值（Force/momentvalue）文本框中输入“628232/NO_Nodes”，将总载荷平均施加于轮盘边缘节点上。（23）单击按钮，ANSYS对模型施加载荷，关闭对话框。（24）单击UtilityMenuSelectEverything，选取所有图元、单元和节点。（25）单击菜单路径UtilityMenuPlotElements，在图
34、形窗口中将只显示单元以及位移约束和施加的外载荷。如图6.34所示。图6.34施加的集中载荷（26）单击按钮，保存数据库。（27）单击MainMenuSolutionSolveCurrentLS，弹出一个确认对话框和状态列表，如图6.35所示。要求查看列出的求解选项。图6.35求解当前载荷步确认对话框（28）查看列表中的信息确认无误后，单击按钮。此后可能出现如图6.36所示的警告对话框和一个确认对话框。图6.36ANSYS模型警告对话框（29）警告提示有一个单元形状超出了限制，不需理会，单击确认对话框的按钮，ANSYS将开始求解。（29）求解完成后会弹出如图6.37所示的求解结束对话框。图6.3
35、7求解完成消息框（30）单击按钮，关闭求解结束对话框。64查看结果求解完成后，就可以利用ANSYS程序生成的结果文件（对于静力分析来说就是Jobname.RST）进行后处理，静力分析中通常通过POST1后处理器已经可以处理和显示大多感兴趣的结果数据。周向位移在轴对称结构为零，但周向应力却是存在的，在ANSYS中用总体笛卡儿坐标系的Z方向代表轴对称结构的周向。641查看变形轴对称结构的变形仅限于XY平面内。（1）单击菜单路径MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu，弹出等值线显示节点解数据对话框，如图6.38所示。图6.38等值
36、线显示节点解数据对话框（2）在等值线显示结果项（Itemtobecontoured）选择域的左边的列表框中选择自由度解（DOFsolution）。（3）在右边的列表框中选择X向位移（TranslationUX），X向位移即为轴对称结构的径向位移。（4）选择变形后和未变形轮廓线（Def+undefedge）项前的单选按钮，使其选中。（5）单击按钮，在图行窗口中显示出变形图，包含变形前的轮廓线。如图6.39所示。图中下方的色谱表明不同的颜色对应的数值（带符号）。图6.39径向变形图（6）单击菜单路径MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodal
37、Solu，弹出等值线显示节点解数据对话框。（7）在右侧的列表框中选择Y方向位移（UY），即轴对称结构的轴向位移。（8）单击按钮，图形窗口显示结构的轴向变形图，如图6.40所示。图6.40轴向变形图（9）单击菜单路径MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu，弹出等值线显示节点解数据对话框。（10）在右侧的列表框中选择总位移（USUM）。（11）单击按钮，图形窗口显示结构的总变形图，如图6.41所示。图6.41总变形图642查看应力轴对称结构的模型虽然是平面模型，但其Z向（周向）应力却是存在的且不可忽视。（1）单击MainMenu
38、GeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu，弹出等值线显示节点解数据对话框，如图6.42所示。图6.42等值线显示节点解数据对话框（2）在等值线显示结果项（Itemtobecontoured）选择域的左边的列表框中选择应力（Stress）。（3）在右边的列表框中选择X方向（X-directionSX）应力。（4）选择仅仅显示变形后模型（Defshapeonly）项前的单选按钮，使其选中。（5）单击按钮，图形窗口中显示出X方向（径向）应力分布图，如图6.43所示。图6.43径向应力分布图（6）单击MainMenuGeneralPostprocPl
39、otResultsContourPlotNodalSolu，弹出等值线显示节点解数据对话框。（7）在等值线显示结果项（Itemtobecontoured）选择域的左边的列表框中选择应力（Stress）。（8）在右边的列表框中选择Y方向（Y-directionSY）应力，即轴向应力。（9）单击按钮，图形窗口中显示出轴向应力分布图，如图6.44所示。图6.44轴向应力分布图（10）单击MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu，弹出等值线显示节点解数据对话框。（11）在等值线显示结果项（Itemtobecontoured）选择域的左
40、边的列表框中选择应力（Stress）。（12）在右边的列表框中选择Z方向（Z-directionSZ）应力，即周向应力。（13）单击按钮，图形窗口中显示出周向应力分布图，如图6.45所示。图6.45周向应力分布图（14）单击MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu，弹出等值线显示节点解数据对话框。（15）在等值线显示结果项（Itemtobecontoured）选择域的左边的列表框中选择应力（Stress）。（16）在右边的列表框中选择vonMises等效（vonMisesSEQV）应力。（17）选择仅仅显示变形后模型（Defs
41、hapeonly）项前的单选按钮，使其选中。（10）单击按钮，图形窗口中显示出vonMises等效应力分布图，如图6.46所示。图6.46vonMises等效应力图65命令流输入下面是本实例的输入命令流，可以通过此命令流完成与GUI方式等效的分析。“！”号后的文字为注释。!设定分析文件名和分析标题/FILNAME,CH06/TITLE,staticanalysisofcompressorstructure!进入前处理器/PREP7ET,1,PLANE42!指定平面四节点四边形单元PLANE42KEYOPT,1,3,1!指定单元行为方式为轴对称MP,EX,1,1.15e5!定义材料属性之杨氏模量
42、为1.15e5MPaMP,PRXY,1,0.30782!定义材料属性之泊松比为0.30782MP,DENS,1,4.48e-9!定义材料密度为4.48e-9吨/立方毫米!根据坐标创建轮盘截面关键点K,1,226,208.8K,2,226,258.7K,3,157,258.7K,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,14,243.85,273.8
43、K,15,243.85,254.8K,16,229.2,254.8K,17,162.5,264.1/PNUM,KP,1!打开关键点编号显示/PNUM,LINE,1!打开线编号显示/NUMBER,2!只显示编号，消除彩色显示/VIEW,1,-1/AUTO,1!改变视角为BACK!创建轮盘截面轮廓线LSTR,1,2LSTR,2,3LSTR,1,6LSTR,6,4LSTR,4,5LSTR,5,16LSTR,16,15LSTR,15,14LSTR,14,11LSTR,11,12LSTR,12,17LSTR,8,7LSTR,7,9LSTR,9,10LSTR,10,13LPLOT!显示线LTAN,11,8
44、!创建切线LTAN,2,13AL,ALL!创建轮盘截面/PNUM,LINE,0!关闭线编号显示!创建用于切割面的线K,18,237.5,254.8K,19,229.2,264.1K,20,226,264.1K,21,226,220.3LSTR,12,18LSTR,16,19LSTR,2,20LSTR,5,21LSTR,17,3LSTR,7,13/PNUM,KP,0!关闭关键点编号显示/PNUM,LINE,1!打开线编号显示!对截面进行分割ASEL,S,1!选择截面LSLA,U!从选择集中去除截面边界线ASBL,1,ALL,KEEP!对截面进行分割ALLSEL,ALL!选择所有图元SAVE!对截
45、面划分网格ESIZE,3!指定全局单元尺寸!将部分面上的多于边界线进行连接LCCAT,10,18LCCAT,19,6LCCAT,20,29LCCAT,5,21LCCAT,22,17TYPE,1MSHAPE,0,2DMSHKEY,1!对面采用PLANE42单元通过映射方式生成4边形单元AMESH,ALL!对面划分网格LSEL,S,LCCA!选择连接生成的线LDELE,ALL!删除连接生成的线，以免对后面的操作有影响ALLSEL,ALL/PNUM,LINE,0EPLOT!显示单元SAVE!保存模型数据库!加载并求解/SOLUANTYPE,STATIC!定义分析类型为静力分析（ANSYS缺省）!对鼓桶上表面施加径向约束NSEL,S,LOC,X,237.5NSEL,R,LOC,Y,220.3,208.8D,ALL,UXALLSEL!对鼓桶侧面施加轴向约束NSEL,S,LOC,Y,208.8D,ALL,UYALLSELEPLOTSAVEOMEGA,1191.11!施加转速!对轮盘边缘施加集中力NSEL,S,LOC,X,243.5!选取轮盘边缘节点*GET,NO_Nodes,NODE,COUNT!得到节点数目F,ALL,FX,628232/NO_Nodes!对这些节点平均施加载荷ALLSELSAVE!保存模型数据库SOLVE