有限元上机报告 结课作业

ANSYS有限元上机报告

姓 名： 院 （系）： 专业班级： 学 号: 指导教师：

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结构线性静力分析

一 、结构线性静力分析基础：

结构静力分析是计算结构在固定不变的载荷作用下的响应，它不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化的载荷时的情况。下面我们以一个实例说明如何用Ansys进行静力分析。

二 、问题提出：

如图所示，对一个书架上常用的钢支架进行静力分析。假定支架在厚度方向上无应力（即平面应力问题），选用8节点的平面应力单元；支架厚度3.125mm；材料为普通钢材，弹性模量取E=200GPa；支架左边界固定；顶面上作用一个2.625KN/m均布载荷。

三、 问题解决：

1 进入Ansys

启动Ansys，在启动界面输入工作名1，单击Run进入图形交互界面。

2 设置解题类型

单击ANSYS Main Menu中Preferences，打开structural选项，单击OK按钮。

3 添加单元类型

单击ANSYS Main Menu中Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，在弹出的对话框中单击Add，选中8节点平面应力单元，单击OK按钮。然后单击Option按钮，在弹出对话框的【K3】中选择【Plane stars w/thk】，单击OK按钮。 4 定义实常数

选择Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete，在弹出的对话框中单击Add，选中【Plane82】，在空格中输入3.125E-3，单击OK按钮。 5 输入材料参数

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选择Preprocessor→Material Props→Material Models，在弹出的对话框中选中【Favorites】|【Linear Stratic】|【Linear Isotropic】，在EX中输入弹性模量2E11，在PEXY中输入泊松比0.3，然后单击OK按钮。 6 建立几何模型

建立的几何模型并完成模型的网络划分，如图所示

7 施加边界条件

（1）选择Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines，选择模型左边线，单击OK按钮，在弹出的对话框中选【ALL DOF】，然后单击OK按钮。

（2）选择Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→Pressure→On Lines，选择模型顶边线，单击OK按钮，在【Load PRES value】中输入压力值2625，单击OK按钮。 8 进行求解

选择Solution→Solve→Current Ls，单击OK按钮求解，直到窗口左上角出现“Solation is done”，单击close按钮，结果如图

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9 结果显示

（1) 用Contour（等高线）图查看结果

单击General Postproc→Polt Results→Contour Plot→Plot Results→Nodal Solu→Stress→ Von Mises SEQV→DEFsharp only，单击OK按钮，得到受力云图如图

(2 )单元表格的使用

 （1）单击 General Postproc→Element Table→Define Table，在弹出的对话框

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中单击 Add， 在弹出中输入数据表示FY_I，选By sequence，在SMISC中输入2，单击Apply；按同样的方法输入FY_J 8，M_I 6，M_J12，单击OK按钮，完成表格定义。

 （2）单击General Postproc→Element Table→List Element Table，在弹出中选

择刚定义的数据项，单击OK按钮，在弹出的文本框中General Postproc→Element Table→Plot Element Table，弹出对话框，选择FY_I，单击OK按钮，显示剪力图如图

四、 结果分析

根据云图和受力图可以模拟钢支架受载情况，进而验证是否满足要求。静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷（如重力和离心力）对结构的影响——位移、应力、应变和力，以及那些可以近似为等价静力的随时间变化载荷。

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