基于ANSYS软件的有限元分析报告.docx
基于ANSYS软件的有限元分析报告机制1205班杜星宇U201210671一、概述本次大作业主要利用ANSYS软件对桌子的应力和应变进行分析,计算出桌子的最大应力和应变。然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为桌子的优化分析提供了充分的理论依据，并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想，对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。二、问题分析己知：桌子几何尺寸如图所示，单位为Inmo假设桌子的四只脚同地面完全固定，桌子上存放物品，物品产生的均匀分布压力作用在桌面，压力大小等于300Pa,其中弹性模量E=9.3GPa,泊松比U=0.35,密度P=560kgm3,分析桌子的变形和应力。将桌脚固定在地面，然后在桌面施加均匀分布的压力，可以看作对进行平面应力分析，桌脚类似于梁单元。由于所分析的结构比较规整且为实体，所以可以将单元类型设为八节点六面体单元。操作步骤如下：1、定义工作文件名和工作标题(1)定义工作文件名：执行UtilityMenu/Jobnamc,在弹出ChangeJobname对话框修改文件名为Tableo选择NeWloganderrorfiles复选框。(2)定义工作标题：UtilityMenuFileChangeTitle,将弹出ChangeTitie对话框修改工作标题名为ThCanalysisoftable0(3)点击：PlotReploto2、设置计算类型(1)点击：MainMCnU/Preferences,选择StrUCtUrai,点击0K。3、定义单元类型和材料属性(1)点击：MainMenu/Prcprocessor/ElementType/Add/Edit/Delete,点击Add,选择SoIid>Brick8node185,点击OK,点击CIOSeo(2)点击Mainmenu/preprocessor/MaterialProps/MaterialModels/Structural/Linear/EIaStiC/ISOtrOPiC,设置EX为9.3c9,PRXY为0.35,点击density,设置DENS为560. Density for Material Number TbSDensityforMaterialNumber1TlTemperatures0DENS560GraPhAddTemperatureDeleteTeinperatureOKCancelHelp三、有限元建模考虑到需要分析的结构比较简单，所以宜接采用ANSYS建模，操作步骤如下:1、绘制桌子面板Mainmenu/preprocessor/Modeling/Create/Vloumcs/Block/ByDimensions参数如下：2、绘制桌腿其中一条：Mainmcnu/preprocessor/Modeling/Create/Vloumes/Block/ByDimensions参数如下：3、合并桌面与桌腿点击Preprocessor/mode1ingoperate/Boo1eansaddvo1umcs,点pickall,点击ok结束关闭对话框，建模完成。四、有限元试算1、划分网格点击MianMenu/Preprocessor/Meshing/MeshTool,设置globle尺寸为10；点击MianMCnU/Preprocessor/MeShing/Mesh/VOlUnICS/Free,选定模型，点击0K。2、施加边界条件(1)施加约束：点击MainMcnu/Preprocessor/Loads/DefineLoads/Apply/Structural/displacement/OnLines,选择四只脚的底边，与地面固定。(2)施加载荷：点击MainMCnU/PrePrOCeSSOr/Loads/DcfineLoads/Apply/Structural/Pressure/OnAreas,设置VALUEloadPRESVaIUe为300。ELEMENTSUNFORRFORANSY5DEC31201509:15:42ANSYSzhuo(3)求解：点击MainMenu/Solution/Solve/CurrentLS,关闭窗口，点击OK开始进行计算求解。A/STATUSCommandFileSOLUTIONOPTIONSPROBLEMDIMENSIONALITY3-DDEGREESOFFREEDOMUXUYUZANALYSIST¥PESTfiTIC<STEADV-STATE>GLOBALLYASSEMBLEDMATRIXSYMMETRIC1.OADSTEPOPTIONS1.OADSTEPNUMBER1TIMEATENDOFTHELOADSTEP1.0000NUMBEROFSUBSTEPS1STEPCHANGEBOUNDARVCONDITIONSDEFAULTPRINTOUTPUTCONTROLSNOPRINTOUTDATABASEOUTPUTCONTROLSALLDATAWRITTENFORTHELASTSUBSTEP(4)歹U出节点结果：点击mainmcan>generalpostproc>listresults>nodalsolution选择StreSS>vonmisesstress(,截取一部分如下图:APRNSOLCommandFilePRINTSNODALSOLUTIONPERNODE*POSTlNODALSTRESSLISTING*PowerGrapicsIsCurrentlyEnabled1.OADSTEP=1SUBSTEP=1TIME=1.0000LOADCfiSE=0NODALRESULTSAREFORMATERIAL1NODESlS2S3SINTSEQU1-74833.-0.10690E÷06-0.24472E*060.16989E÷060.15637E*06234320.11526.-1264.635584.31280.3-42719.-80946.-0.17428E+060.13156E+060.11748E+064-26446.-45506.-0.10531E*0678868.71403.5-8947.9-18840.-42741.33793.30098.6-56033.-79623.-0.18160E+060.12557E*060.11561E*067-56059.-92541.-0.21743E+060.16137E÷060.14658E*068-43833.-81084.-0.19783E+060.15399E÷060.13954E÷069-65082.-0.10874E+06-0.25452E*060.18944E+060.17182E+06*POSTlNODALSTRESSLISTING*PowerGraphicsIsCurrentlyEnabledLOADSTEP=1SUBSTEP=1TIME=1.0000LOADCASE=0NODALRESULTSAREFORMATERIAL1NODESlS2S3SINTSEQU3816659.4357.71333.715326.14091.3913243.2647.4-3322.216565.14640.4010716.2983.7-1432.612149.10758.419133.32678.4-560.149693.48644.3427060.01466.3-1987.89047.87918.0435187.7705.75-902.076089.85503.6443696.1-219.02-4221.07917.16883.9451944.1226.99-4547.16491.25850.6462890.3-166.84-8655.011545.10363.472545.829.563-11009.13554.12488.1528.5322.23-12710.14239.13676.(5)查看位移云图：点击MainMenuZGeneralPostproc/PlotResult/ContourPlot/NodalSolu,选择NodalSolution/DofSolution/DisplaccmentVectorSUmO1 NODAL SOLUTIONSTEP=I SUB =1 TIME-I USUM (AVG) RSYS-ODMX .065239SMX =.065239OANSYS zhuoANSYSDEC 31 2015 09:24:05.007249.021746'm,iiWBMJz /.05799.036244.0652391 NODAL SOLUTIONANSYSSTEP-I SUB =1 TIME1 USUM RSYS=O(AVG)DMX -.06S239SMX =.065239DEC 31 2015 09:24:240.014498.028995.043493.05799.007249.021746.036244.050741.065239ANSYSzhuo(6)查看应力云图：点击MainMenu/GeneralPostproc/PlotResult/ContourPlot,选择NodalSolutionStressvonMisesstressANSYS ZhUO31607.693405.6278800NODAL SOLUTIONSTEP=I SUB =1TIME-ISEQV (AVG)ANSYSDEC31201S09:27:14708.62262506.612430518610324790131607.693405.6155204217002278800ANSYSzhuo五、结果正确性分析通过计算结果来看，理论结果显示与实际情况基本一致，可以初步认定结果正确，所采用的基本假设和力的施加方式等没有出现问题。六、改进分析分析过程中软件出现如下提示：因此我们可以通过采用中间节点进行计算或者将八节点单元换成十节点单元的方式提高对本次模型的分析精度。七、总结及体会通过本次大作业，我了解了ANSYS软件的界面和基本功能，初步
