經(jīng)典仿真案例教程 | 03 - 查看X截面結(jié)果

介紹

本教程的目的是概述查看以下示例的橫截面結(jié)果（變形、應(yīng)力等）所需的步驟。

 

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預(yù)處理：定義問題

     1給例子一個(gè)標(biāo)題

工具菜單>文件>更改標(biāo)題。。。

Utility Menu > File > Change Title ...

/title, Cross-Sectional Results of a Simple Cantilever Beam

     2打開預(yù)處理器菜單

ANSYS主菜單>預(yù)處理器

ANSYS Main Menu > Preprocessor

/PREP7

     3創(chuàng)建塊

預(yù)處理器>建模>創(chuàng)建>體積>塊>按2角和Z

Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > Block > By 2 Corners & Z

BLC4,0,0,Width,Height,Length

式中：寬：40mm高：60mm     長(zhǎng)：400mm

     4定義單元類型

預(yù)處理程序>單元類型>添加/編輯/刪除。。。

Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete...

對(duì)于這個(gè)問題，我們將使用SOLID45（三維結(jié)構(gòu)實(shí)體）單元。這個(gè)單元有8個(gè)節(jié)點(diǎn)

自由度（沿X和Z軸的自由度）。

     5定義單元材質(zhì)屬性

預(yù)處理器>材質(zhì)屬性>材質(zhì)模型>結(jié)構(gòu)>線性>彈性>各向同性

Preprocessor > Material Props > Material Models > Structural > Linear > Elastic > Isotropic

在出現(xiàn)的窗口中，輸入以下鋼的幾何特性：

i、 楊氏模量EX:200000

ii、泊松比PRXY:0.3

     6定義網(wǎng)格大小

預(yù)處理器>網(wǎng)格劃分>大小控制>手動(dòng)大小>全局>大小

Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Global > Size

esize,20

在這個(gè)例子中，我們將使用一個(gè)20mm的單元大小。

     7網(wǎng)格化體積

預(yù)處理器>網(wǎng)格>網(wǎng)格>體積>單擊“全部拾取”

Preprocessor > Meshing > Mesh > Volumes > click 'Pick All' vmesh,all

 

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解決方案：指定載荷和解算

     1定義分析類型

解決方案>新分析>靜態(tài)

Solution > New Analysis > Static

ANTYPE,0

     2應(yīng)用約束

解決方案>定義載荷>應(yīng)用>結(jié)構(gòu)>位移>在區(qū)域上Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Areas

Fix the left hand side (should be labeled Area 1).

固定左側(cè)（應(yīng)標(biāo)記為區(qū)域1）。     

          3施加荷載

解決方案>定義載荷>應(yīng)用>結(jié)構(gòu)>力/力矩>關(guān)鍵點(diǎn)

Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > On Keypoints

在右后鍵點(diǎn)（鍵點(diǎn)7）上向下施加2500N的載荷。

     4解決系統(tǒng)問題

Solution > (-Solve-) Current LS

SOLVE

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后處理：查看結(jié)果

現(xiàn)在，由于本教程的目的是觀察柱體不同橫截面的結(jié)果，我們將首先概述查看切片所需的步驟。

z 選擇剖面的顯示類型（/TYPE）。在本例中，我們?cè)噲D顯示一個(gè)部分，因此，選項(xiàng)1、5或8是相關(guān)的，總結(jié)如下表。

 

 將剖切面與工作平面對(duì)齊（/c平面）

     1偏轉(zhuǎn) 

在我們開始選擇橫截面之前，讓我們看看整個(gè)模型的撓度。

{ 選擇：General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Node Solu

 

從這個(gè)角度，我們可能希望通過YZ平面觀察幾個(gè)橫截面。

為了演示如何獲取橫截面，讓我們?cè)赮Z平面的梁中間取一個(gè)橫截面

{ 偏移第一個(gè)工作平面的中間位置

選擇：“工具”菜單>“工作平面”>“按增量偏移WP”

Utility Menu > WorkPlane > Offset WP by Increments

在出現(xiàn)的窗口中，將“全局X” Global X增加到30（寬度/2），并將Y旋轉(zhuǎn)+90度

{ 選擇繪圖類型，并將剖切面與工作平面對(duì)齊（注意，在GUI中，這兩個(gè)步驟組合在一起）

選擇：“工具”菜單>“繪圖控件”>“樣式”>“隱藏線選項(xiàng)”

Utility Menu > PlotCtrls > Style > Hidden-Line Options

填寫如下所示的窗口，選擇/TYPE=ZQSL和/CPLANE=Working Plane

 

根據(jù)圖表選擇，您將獲得以下圖片內(nèi)容：

 

可以對(duì)任何切片重復(fù)此操作，但是請(qǐng)注意，執(zhí)行此操作所需的命令行如下所示：

 

另請(qǐng)注意，要將工作平面與活動(dòng)坐標(biāo)系重新對(duì)齊，只需使用：

WPCSYS，-1,0 

     2等效應(yīng)力

讓我們?cè)俅尾榭凑麄€(gè)模型中的應(yīng)力。

首先，我們需要將工作平面與活動(dòng)坐標(biāo)系重新對(duì)齊。選擇：“實(shí)用程序”菜單>“工作平面”>“將WP與激活坐標(biāo)系對(duì)齊”>“活動(dòng)坐標(biāo)系”Utility Menu > WorkPlane > Align WP with > Active Coord Sys

（注意：若要檢查WP的位置，請(qǐng)選擇“工具”菜單>“工作平面”>“顯示W(wǎng)P狀態(tài)”Utility Menu > WorkPlane > Show WP Status）

接下來，我們需要更改為默認(rèn)設(shè)置（沒有隱藏或節(jié)操作）。選擇：/類型

工具菜單>繪圖控件>樣式>隱藏線選項(xiàng)。。。Utility Menu > PlotCtrls > Style > Hidden Line Options，并將“繪圖類型”更改為“非隱藏”

選擇：General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Node Solu>Stress>von Mises

 

假設(shè)我們要仔細(xì)觀察穿過XY平面的梁的底部。因?yàn)樗?jiǎn)單，我們將使用命令行：

 

請(qǐng)注意，我們不需要旋轉(zhuǎn)WP，因?yàn)槲覀兿氩榭碭Y平面，這是默認(rèn)的。還要注意，我們這次使用的是capped hidden顯示。

現(xiàn)在應(yīng)該可以看到以下內(nèi)容：

 

     3動(dòng)畫

現(xiàn)在，為了讓人印象更深刻一點(diǎn)，讓我們展示一個(gè)通過梁的Von Mises應(yīng)力的動(dòng)畫。不幸的是，ANSYS命令并不像他們可能的那樣友好。。。

{ 選擇：“工具”菜單>“繪圖控件”>“動(dòng)畫”>“Q切片輪廓”

Utility Menu > PlotCtrls > Animate > Q-Slice Contours

{ 在出現(xiàn)的窗口中，只需將項(xiàng)目更改為“應(yīng)力”“von Mises”

{ 然后將要求您選擇3個(gè)節(jié)點(diǎn)：原點(diǎn)、掃掠方向sweep direction和Y軸。在圖形窗口中，選擇坐標(biāo)系原點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)作為掃掠的原點(diǎn)（掃掠將從此處開始）。接下來，掃掠方向在Z方向，因此選擇Z方向上的任何節(jié)點(diǎn)（與第一個(gè)節(jié)點(diǎn)平行）。最后，選擇左下角的節(jié)點(diǎn)作為Y軸。

現(xiàn)在應(yīng)該可以看到穿過梁的輪廓切片的動(dòng)畫版本。有關(guān)如何修改動(dòng)畫的詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)诿钚兄墟I入help ancut。

-end-

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