第 1 章 ANSYS 结构有限元分析概述
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1.1 练习例题
练习 Create 和 Operate 菜单建立几何图元和布尔操作
菜单(GUI)
1、Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Volumes-Sphere-By Dimensions
在弹出的 Create Sphere by Dimensions 对话框中输入球体的外径 5.1,内径 5.0,终止角 180
度,单击 OK 按钮,形成半个空心球。
2、Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Volumes-Block-By Dimensions
在弹出的 Create Block by Dimensions 对话框中输入长方体的三维坐标变化范围,X、Z 方向
都是-4.15 到 4.15,Y 方向为 0.0 到 4.15,单击 OK 按钮形成一个长方体。
3、Main Menu-Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-Intersect-Common-Volumes
弹出 Intersect Volumes 对象拾取框,单击 Pick All 按钮,完成体积求交运算。
批处理
/prep7
sphere,5,5.1,0,180
block,-4.15,4.15,0,4.15,-4.15,4.15
vinv,all
1.2 例题 1
建立一个带有加劲肋的圆柱筒
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!APDL——建立一个带有加劲肋的圆柱筒
!******************************************************************************
命令流
! 定义的参数,写在最前面。
L=2.0 !筒体的长度
t=0.005 !筒体的厚度
r=0.75 !圆柱筒的半径
B=0.05 !加劲肋梁的宽度
H=0.1 !加劲肋梁的高度
A=B*H !加劲肋梁的截面积
IZ=H*H*H*B/12 !加劲肋梁的截面惯性矩
IY=B*B*B*H/12
NY=5 !圆筒轴线方向的等分数
NR=8 !圆筒圆周方向的等分数
! 进入前处理器
/prep7
ET,1,Shell63 !定义圆柱筒表面壳单元
ET,2,Beam4 !定义加劲肋梁单元
R,1,t,,,,,, !定义筒的厚度
R,2,A,IZ,IY,B,H !定义加劲肋梁的截面参数
MP,EX,1,2.07E11 !定义线弹性材料模型(钢)
MP,PRXY,1,0.2
MP,DENS,1,7800
*do,I,1,NY+1,1 !通过循环建立筒壁剖面关键点
K,I,r,(i-1)*L/NY,0
*enddo
*do,I,1,NY !通过循环建立筒壁剖面中心线
LSTR,i,i+1
*enddo
K,NY+2,0.0,0.0,0.0 !定义辅助关键点
K,NY+3,0.0,1.0,0.0 !定义辅助关键点
! 剖面中心线绕两辅助关键点定义的轴旋转形成筒表面
AROTAT,ALL,,,,,,NY+2,NY+3,360,NR
! 划分网格
AATT,1,1,1 ! 指定未划分网格的面的单元属性
LESIZE,ALL,,,5.0,,1,,,1, !指定面单元的尺寸
AMESH,ALL !划分面单元
/ESHAPE,1.0 !梁,壳单元显示实际截面
/REPLOT !重新绘图
LATT,1,2,2 !指定梁单元的属性
LMESH,ALL !划分梁单元
/ESHAPE,1.0 !梁,壳单元显示实际截面
/REPLOT !重新绘图
Finish
!为线指定网格尺寸
!LESIZE,NL1,Size, Angsiz,ndiv,space,kforc,layer1,layer2,kyndiv
!NL1: 线号,如果为 all,则指定所有选中线的网格。
!Size: 单元边长,(程序据 size 计算分割份数,自动取整到下一个整数)
!Angsiz: 弧线时每单元跨过的度数;
!Ndiv: 分割份数
!Space: “+”: 最后尺寸比最先尺寸;“-“: 中间尺寸比两端尺寸;free: 由其他项控制尺寸
!kforc 0: 仅设置未定义的线,
! 1:设置所有选定线,
! 2:仅改设置份数少的,
! 3:仅改设置份数多的
!kyndiv: 0,No,off 表示不可改变指定尺寸
! 1,yes,on 表示可改变。
1.3 例题 2
由三组相同截面的梁系组成的六边形梁格水平放置,如下图所示。其所有的内节点均承
受竖向荷载 F=100kN,所有外节点均简支。各梁格均为等边三角形,其边长为 a=1.0m,梁
的横截面为 0.2m*0.3m。试分析这一梁格的内力及变形情况。
说明:拟采用 ANSYS 的空间梁单元 BEAM4,对这一三向交叉梁系结构进行分析。由于结
构较为简单,因此用直接法进行建模,即首先逐个定义各节点,然后连接节点形成梁单元。
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!APDL——工程结构分析演示性例题命令流
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/prep7 !进入前处理器
ET,1,BEAM4 !定义单元类型
! 补充:因为模型中仅有一种单元类型,所以在后面通过节点建立单元的过程中,
! 不需要特意去赋予新建单元以属性。采用默认设置即可。
R,1,0.006,0.0002,0.00045,0.3,0.2 !定义实参数
MP,EX,1,2.07e11 !定义材料的杨氏模量
MP,PRXY,1,0.3 !定义材料的泊松比