ANSYS一種結構瞬態分析例項

2021-03-04 01:55:58 字數 4826 閱讀 3373

第二日練習主題:各種網格劃分方法

輸入實體模型嘗試用對映、自由網格劃分,並綜合利用多種網格劃分控制方法

乙個瞬態分析的例子

練習目的:熟悉瞬態分析過程

練習過程:瞬態(full)完全法分析板-梁結構例項

如圖1所示板-梁結構,板件上表面施加隨時間變化的均布壓力,計算在下列已知條件下結構的瞬態響應情況。

全部採用a3鋼材料,特性:

楊氏模量=2e11 泊松比=0.3 密度=7.8e3

板殻: 厚度=0.02

四條腿(梁)的幾何特性:

截面面積=2e-4 慣性矩=2e-8 寬度=0.01 高度=0.02

壓力載荷與時間的關係曲線如圖2所示。

圖1 質量梁-板結構及載荷示意圖

壓力(n/m2)

10000

5000

0 1 2 4 6 時間(s)

圖 2 板上壓力-時間關係

分析過程

第1步:設定分析標題

1. 選取選單途徑utility menu>file>change title。

2. 輸入「 the transient analysis of the structure」,然後單擊ok。

第2步:定義單元型別

單元型別1為shell63,單元型別2為beam4

第3步:定義單元實常數

實常數1為殼單元的實常數1,輸入厚度為0.02(只需輸入第乙個值,即等78厚度殼)

實常數2為梁單元的實常數,輸入area為2e-4慣性矩izz=2e-8,iyy=2e-8寬度tkz=0.01,高度tky=0.02。

第5步:楊氏模量ex=2e11 泊松比nuxy=0.3 密度dens=7.8e3

第6步:建立有限元分析模型

1. 建立矩形,x1=0,x2=2,y1=0,y2=1

2. 將所有關鍵點沿z方向拷貝,輸入dz=-1

3. 連線。將關鍵點1,5;2,6;3,7;4,8分別連成直線。

4. 設定線的分割尺寸為0.1,首先給麵劃分網格;然後設定單元型別為2,實常數為2,對線5到8劃分網格。

第7步:瞬態動力分析

1. 選取選單途徑main menu>solution>-analysis type-new analysis,彈出new analysis對話方塊。

2. 選擇transient,然後單擊ok,在接下來的介面仍然單擊ok。

3. 選取選單途徑main menu>solution>-load step opts-time/frequenc> damping,彈出damping specifications視窗。

4. 在mass matrix multiplier處輸入5。單擊ok。

5. 選取選單途徑main menu > solution > -loads-apply > -structural- displacement>on nodes。彈出拾取(pick)視窗,在有限元模型上點取節點232、242、252和262,單擊ok,彈出apply u,rot on nodes對話方塊。

6. 在dofs to be constrained滾動框中,選種「all dof」(單擊一次使其高亮度顯示,確保其它選項未被高亮度顯示)。單擊ok。

7. 選取選單途徑utility menu>select>everything。

8. 選取選單途徑main menu>solution>-load step opts-output ctrls>db/results file,彈出controls for database and results file writing視窗。

9. 在item to be controlled滾動窗中選擇all items,下面的file write frequency中選擇every substep。單擊ok。

10. 選取選單途徑main menu>solution>-load step opts-time/frequenc> time – time step,彈出time – time step options視窗。

11. 在time at end of load step處輸入1;在time step size處輸入0.2;在stepped or ramped b.

c處單擊ramped;單擊automatic time stepping為on;在minimum time step size處輸入0.05;在maximum time step size處輸入0.5。

單擊ok。

12. 選取選單途徑main menu>solution>-loads-apply>-structure-pressure>on areas。彈出apply pres on areas拾取視窗。

13. 單擊pick all,彈出apply pres on areas對話方塊。

14. 在pressure value處輸入10000。單擊ok

15. 選取選單途徑main menu>solution>write ls file,彈出write load step file 對話方塊。

16. 在load step file number n處輸入1,單擊ok。

17. 選取選單途徑main menu>solution>-load step opts-time/frequenc> time – time step,彈出time – time step options視窗。

18. 在time at end of load step處輸入2。單擊單擊ok。

19. 選取選單途徑main menu>solution>write ls file,彈出write load step file 對話方塊。

20. 在load step file number n處輸入2,單擊ok。

21. 選取選單途徑main menu>solution>-loads-apply>-structure-pressure>on areas。彈出apply pres on areas拾取視窗。

22. 單擊pick all,彈出apply pres on areas對話方塊。

23. 在pressure value處輸入5000。單擊ok

24. 選取選單途徑main menu>solution>-load step opts-time/frequenc> time – time step,彈出time – time step options視窗。

25. 在time at end of load step處輸入4;在stepped or ramped b.c處單擊stepped。單擊ok。

26. 選取選單途徑main menu>solution>write ls file,彈出write load step file 對話方塊。

27. 在load step file number n處輸入3,單擊ok。

28. 選取選單途徑main menu>solution>-load step opts-time/frequenc> time – time step,彈出time – time step options視窗。

29. 在time at end of load step處輸入6。單擊單擊ok。

30. 選取選單途徑main menu>solution>-loads-apply>-structure-pressure>on areas。彈出apply pres on areas拾取視窗。

31. 單擊pick all,彈出apply pres on areas對話方塊。

32. 在pressure value處輸入0。單擊ok

33. 選取選單途徑main menu>solution>write ls file,彈出write load step file 對話方塊。

34. 在load step file number n處輸入4,單擊ok。

35. 選取選單途徑main menu>solution>-solve-from ls file,彈出slove load step files對話方塊。

36. 在starting ls file number處輸入1;在ending ls file number處輸入4。單擊ok。

37. 當求解完成時會出現乙個「solution is done」的提示對話方塊。單擊close。

第8步:post26觀察結果(節點146的位移時間歷程結果)

1. 選取選單途徑main menu>timehist postpro>define variables。defined time-history variables對話方塊將出現。

2. 單擊add,彈出add time-history variable對話方塊。接受預設選項nodal dof result,單擊ok,彈出define nodal data拾取對話方塊。

3. 在圖形視窗中點取節點146。單擊ok,彈出define nodal data對話方塊。

4. 在user-specified label處輸入uz146;在右邊的滾動框中的「translation uz」上單擊一次使其高亮度顯示。單擊ok。

5. 選取選單途徑utility menu>plotctrls>style>graph>modify axes,彈出grid modifications for graph plots對話方塊。

6. 在type of grid滾動框中選中「x and y lines」,在display grid項開啟為on,單擊ok。

7. 選取選單途徑main menu>timehist postpro>graph variables,彈出graph time-history variables對話方塊。、在1st variable to graph處輸入2。

單擊ok,圖形視窗中將出現乙個曲線圖,見圖8。

圖8 節點146的uz位移結果

第9步:退出ansys

1. 在ansys toobar中單擊quit。

2. 選擇要儲存的選項然後單擊ok。

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