新有限元实验指导书(2016.6.17)讲解.doc

PAGE  PAGE 39 有限元分析与应用实验指导书 洛 阳 理 工 学 院 2016年06月 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc453946902 实验一 ANSYS软件环境及典型实例分析  PAGEREF _Toc453946902 \h 4  HYPERLINK \l _Toc453946903 实验二 坝体的有限元建模与应力应变分析  PAGEREF _Toc453946903 \h 9  HYPERLINK \l _Toc453946904 实验三 平面结构静力有限元分析  PAGEREF _Toc453946904 \h 12  HYPERLINK \l _Toc453946905 实验四 旋转磁盘应力分析  PAGEREF _Toc453946905 \h 16  HYPERLINK \l _Toc453946906 实验五 车轮的实体模型创建  PAGEREF _Toc453946906 \h 18  HYPERLINK \l _Toc453946907 实验六 实体模型的网格划分  PAGEREF _Toc453946907 \h 22  HYPERLINK \l _Toc453946908 实验七 管道稳态热分析  PAGEREF _Toc453946908 \h 26  HYPERLINK \l _Toc453946909 实验八 板件受力瞬态分析  PAGEREF _Toc453946909 \h 34  实验一 ANSYS软件环境及典型实例分析 一、实验目的 熟悉ANSYS软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。 二、实验设备 微机，ANSYS软件（教学版）。 三、实验内容 ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。 四、实验步骤 1、ANSYS界面介绍 ANSYS软件功能非常强大，应用范围很广，并具有友好的图形用户界面（GUI）和优秀和程序架构。基于Motif标注的GUI主要由主窗口和输出窗口组成。随着版本的不断升级，ANSYS界面不断改进，不同版本间的界面存在着较大差别。下面介绍ANSYS10.0的用户界面。 （1）主窗口 ANSYS10.0的主窗口主要由以下5个部分组成。 Utility菜单 这些菜单主要通过ANSYS的相关功能组件起作用，比如文件控制、参数选择、图像参数控制及参数输入等。 Input Line(Input Window命令输入窗口) 命令输入窗口（也称为命令栏）用于显示程序的提示信息并允许用户直接输入命令，简化分析过程。 工具栏（Toolbar） 工具栏主要由按钮组成，这些按钮都是ANSYS中的常用命令。用户可以根据工作类型定义自己的工具栏以提高分析效率。 主菜单（Main Menu） 主菜单包括了ANSYS最主要的功能，分为前处理器（Preprocessor）、求解器（Solution）、通用后处理器（General Postprocessor）、设计优化器（Design Optimizer）。展开主菜单可以看到非常多的树状建模命令，这也是ANSYS10.0版本和以前版本的一个显著差别。虽然菜单的外观改变了，但是菜单结构没有变化，这对ANSYS用户平滑升级非常有利。 图形窗口（Graphic Windows） 图形窗口用于显示分析过程的图形，实现图形的选取。在这里可以看到实体建模各个过程的图形并可查看随后分析的结果。 （2）输出窗口（Output Windows） 输出窗口用于显示程序的文本信息，即以简单表格形式显示过程数据等信息。通常，输出窗口被主窗口遮盖，当然，如果需要随时可以将输出窗口拖到前面。 注意： 应该在ANSYS分析的各个步骤中随时查看输出窗口中的信息，检验分析过程是否正确，以便及时调整。 通过GUI可以方便地交互式访问程序的各种功能、命令、用户手册和参考材料，一步步地完成整个分析，很好地体现出ANSYS的易用性。同时，ANSYS软件也提供了完整的在线说明和帮助文件，以协助有经验的用户进行高级应用。 在用户界面中，ANSYS软件提供了4种通用的命令输入方式：菜单、对话框、工具栏和直接输入命令。 2、ANSYS分析过程 一个典型的ANSYS分析过程包含3个主要步骤，每个主要步骤及其子步骤如下： 建立有限元模型 在ANSYS中建立有限元模型的过程大致可分为以下3个主要步骤： 建立或导入几何模型 定义材料属性 划分网格建立有限元模型 施加载荷并求解 在ANSYS中施加载荷及求解的过程大致可以分为以下3个主要步骤： 定义约束 施加载荷 设置分