清华大学ANSYS基础教程：有限元分析

"这份文档是清华大学机械工程系的ANSYS6.1ed上机指南，由石伟老师组织编写，旨在指导学生进行有限元分析。文档涵盖了多个项目，包括简支梁、坝体、受内压球体、受热载荷的厚壁圆筒、超静定桁架和梁以及平板的建模与分析。每个项目都提供了详细的步骤和实例，以帮助学习者掌握ANSYS的基本操作。" 在有限元分析中，ANSYS是一款广泛使用的商业软件，能够处理各种复杂的结构、流体、热力学和电磁学问题。在本上机指南中，首先介绍了一个基础的项目——简支梁的变形分析，它涉及了梁的有限元建模，分析了不同形状截面（矩形、圆形、工字形）对梁变形的影响。用户需要在ANSYS环境中输入初始作业名称，如"beam"，并设定计算类型为结构分析。 接着，文档提到了如何设置计算类型，通过ANSYS的主菜单选择"Preferences"，然后选择"Structural"，确保计算类型正确。选择单元类型是另一个关键步骤，用户需要在"Preprocessor"菜单下选择"ElementType"，添加所需的单元类型，例如"Beam2n"，这是用于模拟梁结构的单元，能够处理弯曲和轴向变形。 后续项目扩展了分析的复杂性，例如坝体的有限元建模与受力分析，不仅涉及到几何模型的创建，还包括了载荷的应用和边界条件的设定。受内压作用的球体的应力与变形分析则引入了压力载荷的概念，而受热载荷作用的厚壁圆筒分析则涉及到热传导的问题。 对于超静定结构，如桁架和梁，ANSYS能够处理非线性问题，解决超静定问题通常需要考虑位移和反力的平衡。平板的有限元建模与变形分析则涉及二维平面应变问题，需要选取合适的单元类型，并合理划分网格。 这些项目不仅涵盖了基本的有限元操作，如几何建模、单元选择、网格划分、载荷施加和结果后处理，还体现了ANSYS在处理不同工程问题时的灵活性和适用性。通过这些实践项目，学生可以深入理解有限元方法，并提升在实际工程问题中运用ANSYS的能力。