ANSYS有限元分析：封头等温塑性成形与带孔平板应力分析

"该资源是满永奎编著的《通用变频器及其应用(第3版)》中关于封头等温塑性成形过程分析的部分，属于ANSYS教程内容。通过一个具体的实例，详细介绍了如何使用ANSYS进行有限元分析。" 在《通用变频器及其应用(第3版)》中，作者详细讲解了封头等温塑性成形的过程分析，这是针对机械工程中常见的一种成形工艺。这个过程通常涉及到复杂的力学计算和模拟，以确保工件在成形过程中能够按照预期形状变化而不发生破坏。在这个特定的例子中，模型被简化为轴对称问题，便于计算。工件尺寸为1800X180，上模由直径2000的四分之一圆和200高的矩形构成，而下模则是一个带有400圆角半径的800边长正方形。 在进行ANSYS分析时，首先选择了Visco solid类型的平面四节点塑性单元（单元类型106），这种单元适用于模拟具有黏弹特性的固体，特别适合于考虑材料在成形过程中的温度和时间依赖性行为。然后，教程逐步指导用户进行分析步骤： 1. 物理模型的建立：以一个带孔平板为例，展示如何构建计算分析模型。 2. ANSYS分析单元设置：包括选择合适的单元类型和设置单元行为选项。 3. 实常数设置：将平面问题的厚度设为1，以适应计算需求。 4. 材料属性设定：定义材料的弹性模量和泊松比，这对于计算应力和应变至关重要。 5. 几何建模：通过创建矩形和圆形，然后进行布尔运算来减去圆形，形成带孔的平板模型。 6. 网格划分：确定单元尺寸，并进行网格划分，以保证分析的精度和效率。 7. 施加约束和载荷：分别对模型施加固定约束和外载荷，模拟实际工况。 8. 结果后处理：查看并分析模型在受力后的应力分布，如X方向应力和等效应力。 通过这些步骤，读者可以学习到如何使用ANSYS进行有限元分析，解决弹性力学平面问题，例如带孔平板的应力分析和无限长厚壁圆筒的问题。这些问题在实际工程中具有重要的应用价值，如压力容器设计、机械部件成形等。此外，教程还强调了平面应变问题的处理方法，以及如何在ANSYS中选择和配置不同的建模选项，以适应不同类型的力学问题。