ANSYS有限元分析:带孔平板与无限长厚壁圆筒

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"《计算求解-通用变频器及其应用(第3版)满永奎2012》是关于ANSYS软件的教程,主要讲述了如何使用ANSYS进行计算求解,包括设置分析类型、存储文件以及进行模型检查等步骤。教程通过具体的弹性力学平面问题分析案例,如带孔平板和无限长厚壁圆筒,详细讲解了ANSYS的建模、单元设置、实常数和材料属性设定、几何建模、网格划分、约束与外载施加以及结果后处理等核心操作。" 在ANSYS教程中,计算求解的过程涉及以下几个关键步骤: 1. **存储文件**:在ANSYS工具栏中选择“SAVE_DB”命令,用于保存当前工作区的数据,确保计算过程中的模型和设置不丢失。 2. **设置分析类型**:在ANSYS主菜单中,选择“solution”>“analysis type”>“new analysis”,以定义分析的类型,例如静态分析、动态分析或热分析等。 3. **确定计算当前载荷步**:通过“ANSYS main menu > solution > current ls > ok”来确认即将进行的计算步骤,系统会在计算前检查模型的完整性和设置的正确性。 在实例分析部分,教程以两个弹性力学平面问题为例,详细介绍了ANSYS的使用: 1. **带孔平板的有限元分析**: - **物理模型**:分析结构通常包含几何模型和边界条件,如图1-1所示的平面问题。 - **单元设置**:选择适合问题的分析单元,如图1-2和1-3所示,定义单元的行为和属性。 - **实常数设置**:设置结构的厚度,如图1-4所示,这里是1。 - **材料属性**:设置材料的弹性模量和泊松比,如图1-5所示。 - **几何建模**:创建矩形和圆形,然后通过布尔运算(如图1-8所示)组合成带孔平板。 - **网格划分**:设置单元尺寸和完成网格划分,如图1-9和1-10所示。 - **约束和外载施加**:如图1-11和1-12所示,施加固定约束和位移约束。 - **求解**:执行计算,如图1-14所示。 - **结果后处理**:分析结果,如图1-15至1-17所示,展示应力分布。 2. **无限长厚壁圆筒分析**: - **问题描述**:圆筒受压,需要计算内外半径的变化和节点力,以及位移云图和应力云图。 - **图形界面选择**:在ANSYS中,可以通过“preferences”>“structural”选择是否启用图形界面。 - **实体建模**:利用“partial annulus”创建八分之一圆环模型,并进行网格划分。 这些步骤展示了ANSYS在解决实际工程问题时的流程,涵盖了从模型创建到结果解释的整个过程,是学习和掌握ANSYS软件的重要参考。