2023年9月
目錄project1 超靜定桁架的有限元求解1
project2 平板的有限元建模與變形分析3
project3 壩體的有限元建模與受力分析5
project4 受內壓作用的球體的應力與變形分析7
上機習題要求：
1）獨立完成上機題，並完成乙份分析報告。分析報告中要對所計算的問題和建模過程做簡要分析，以圖表形式分析計算結果。
project1 超靜定桁架的有限元建模與分析
一試驗目的
1, 加深有限元理論關於網格劃分概念,劃分原則等的理解.
2, 熟悉有限元建模,求解及結果分析步驟和方法.
3, 熟悉ansys軟體選單,視窗等環境,軟體分析功能及解題步驟.
4, 能利用ansys軟體對桁架結構問題進行分析.熟悉通用有限元軟體ansys的基本操作過程
二試驗內容
1, 掌握ansys軟體基本的幾何形體構造方法,網格劃分方法,邊界條件施加方法及各種載荷施加方法.
2, 能利用ansys軟體對超靜定桁架結構進行靜力有限元分析，熟悉平面問題的有限元計算
3，對計算結果進行分析討論
三基本要求:
1, 掌握ansys軟體基本的幾何形體構造方法,網格劃分方法,邊界條件施加方
法及各種載荷施加方法.
2, 能利用ansys軟體對桁架結構進行靜力有限元分析
四計算分析模型如圖所示, 習題檔名: truss。
圖1 超靜定桁架的計算分析模型
5.1 進入ansys
程式 →ansysed 6.1 →interactive →change the working directory into yours →input initial jobname: truss→run
5.2設定計算型別
ansys main menu: preferences →select structural → ok
5.3選擇單元型別
ansys main menu: preprocessor →element type→add/edit/delete →add →select link 2d spar 1 →ok (back to element types window) → options… →select k3: plane strain →ok→close (the element type window)
5.4定義材料引數
ansys main menu: preprocessor →material props →material models →structural →linear →elastic →isotropic →input ex:2.
1e11, prxy:0.3 → ok
5.5定義實常數
ansys main menu: preprocessor →real constants… →add… →select type 1→ ok→input area:0.
25 →ok →close (the real constants window)
5.6生成幾何模型
生成特徵點
ansys main menu: preprocessor →modeling →create →keypoints →in active cs →依次輸入四個點的座標：input:
1(1,1),2(2,1),3(3,1),4(2,0) →ok
生成桁架
ansys main menu: preprocessor →modeling →create →lines →lines →straight line →依次連線四個特徵點，1(1,1),2(2,1),3(3,1),4(2,0) →ok
5.7 網格劃分
ansys main menu: preprocessor →meshing →mesh tool→(size controls) lines: set →依次拾取三根杆:
ok→input ndiv: 1 →ok →(back to the mesh tool window)mesh: lines →mesh→ pick all (in picking menu) →close( the mesh tool window)
5.8 模型施加約束
分別給1,2,3三個特徵點施加x和y方向的約束
ansys main menu: solution →define loads →apply →structural →displacement → on keypoints →拾取1(1,1),2(2,1),3(3,1)三個特徵點 →ok →select lab2:ux, uy → ok
給4#特徵點施加y方向載荷
ansys main menu: solution →define loads →apply →structural →force/moment →on keypoints →拾取特徵點4(2,0) →ok →lab: fy, value:
-100e6 →ok
5.9 分析計算
ansys main menu: solution →solve →current ls →ok(to close the solve current load step window) →ok
5.10 結果顯示
ansys main menu: general postproc →plot results →deformed shape… → select def + undeformed →ok (back to plot results window) →contour plot →nodal solu… →select: dof solution, uy, def + undeformed →ok
5.11 退出系統
ansys utility menu: file → exit → s**e everything→ok
project2 平板的有限元建模與變形分析
一試驗目的
1, 加深有限元理論關於網格劃分概念,劃分原則等的理解.
2, 熟悉有限元建模,求解及結果分析步驟和方法.
3, 熟悉ansys軟體選單,視窗等環境,軟體分析功能及解題步驟.
4, 能利用ansys軟體對平板桁架結構問題進行分析.熟悉通用有限元軟體ansys的基本操作過程
二試驗內容
1, 掌握ansys軟體基本的幾何形體構造方法,網格劃分方法,邊界條件施加方法及各種載荷施加方法.
2, 能利用ansys軟體對平板結構進行靜力有限元分析，熟悉平面應力問題的有限元計算
3，對計算結果進行分析討論
三基本要求:
1, 掌握ansys軟體基本的幾何形體構造方法,網格劃分方法,邊界條件施加方
法及各種載荷施加方法.
2, 能利用ansys軟體對平面應力問題進行靜力有限元分析
四計算分析模型如圖2所示, 習題檔名: plane
圖2 受均布載荷作用的平板計算分析模型
7.1 進入ansys
程式 →ansysed 6.1 →interactive →change the working directory into yours →input initial jobname: plane→run
7.2設定計算型別
ansys main menu: preferences →select structural → ok
7.3選擇單元型別
ansys main menu: preprocessor →element type→add/edit/delete →add →select solid quad 4node 42 →ok (back to element types window) → options… →select k3: plane stress w/thk →ok→close (the element type window)
7.4定義材料引數
ansys main menu: preprocessor →material props →material models →structural →linear →elastic →isotropic →input ex:2.
1e11, prxy:0.3 → ok
7.5定義實常數
ansys main menu: preprocessor →real constants… →add… →select type 1→ ok→input thk:1 →ok →close (the real constants window)
7.6生成幾何模型
生成特徵點
ansys main menu: preprocessor →modeling →create →keypoints →in active cs →依次輸入五個點的座標：input:
1(0,0),2(1,0), 3(1,1),4(0,1),5(0.5,0.5) →ok
生成平板
ansys main menu: preprocessor →modeling →create →areas →arbitrary →through kps →連線特徵點1,2,5 →apply →連線特徵點2,3,5 →apply →連線特徵點3,4,5 →apply →連線特徵點4,1,5 →ok
7.7 網格劃分
ansys main menu: preprocessor →meshing →mesh tool → (size controls) lines: set →pick all(in picking menu) →input ndiv:
1 →ok→(back to the mesh tool window)mesh: areas, shape: tri, free →mesh →pick all (in picking menu) → close( the mesh tool window)
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