ansys帶孔的平板單元的案例
帶孔等厚平板ansys 分析源代碼和例子
機械分析源代碼
ANSYS與ABAQUS比較之實例8---帶孔平板的熱應力分析1
本博文是關于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文，本例子使用ABAQUS做熱應力分析，后面會使用ANSYS對同一個問題做熱應力分析。
【問題描述】
一個帶孔平板結構如下圖
該平板上邊沿固定，左右兩邊是滾動支座支撐。該板的初始溫度是25度，現在要求當溫度升高到150度時，板中的應力分布。
已知：材料的彈性模量是2e9pa, 泊松比是0.3,熱膨脹系數是1.35e-5/度。
【問題分析】
1.
分析類型。這是一個平面應力問題，應力的產生是因為溫度的變化導致產生了熱應變，而該熱應變又被約束限制導致熱應力的產生。
2.
非線性考慮。只有一個物體，不存在接觸非線性；沒有材料非線性；沒有幾何非線性。總之，這就是一個最簡單的線彈性分析。
3. 幾何建模。由于該結構左右對稱，只取一半研究。
4.
邊界條件。除了常規的位移邊界條件以外，對該板施加預定義溫度場25度，而在第一個分析步修改該溫度場的溫度為150度。
【求解過程】
1. 創建部件
只取一半建模，它是一個二維的可變形部件。
2. 定義材料屬性
只需要定義彈性模量，泊松比及線膨脹系數。
3. 定義截面屬性
創建均質的實體截面，并將上述材料屬性賦予給它，然后將該截面屬性賦予給前面的部件。
4. 裝配部件
唯一的部件，導入到裝配即可。
5.設置分析步
兩個分析步。
新創建的分析步是最一般的靜力學通用分析步。
6.定義載荷和邊界條件
首先定義位移邊界條件，在初始分析步中，固定上邊，左右兩邊施加X方向的位移限制。
使用預定義場確定溫度。
對整塊板施加25度的初始溫度。
展開 用WELSIM分析帶孔平板結構
問題的描述
一個承受拉力的平板，在其中心位置有一個小圓孔，結構尺寸如圖所示。要求分析圓孔應力集中處的Mises應力。材料屬性： 彈性模量 E= 200GPa, 泊松比為0.33。拉伸載荷： p=100 MPa。平板厚度： 5。
提示： WELSIM中的量都沒有單位，用戶應自己保證量綱的一致性。
建模要點
1) 通過簡單的力學分析，可以知道該問題屬于平面應力問題，在WELSIM里面不做簡化，還是用3D實體單元分析。
2) 基于結構和載荷的對稱性，可以只取模型的1/4進行分析。
啟動WELSIM
有以下兩種方法，可以任意選一種。
1. 雙擊桌面WELSIM v1.0的快捷方式圖標。
2. 在Windows操作系統中選擇：[開始]->[程序]->[WELSIM]->[WELSIM v1.0]。
啟動WELSIM后，出現程序的主窗口界面。在窗口的頂端位置的工具欄點擊 “New”按鈕，如果您使用的是已經激活授權的版本，就會建立一個初始化的項目。如下圖所示：
導入部件
在工具欄中點擊”Import”按鈕，并讀取CAD模型文件 planeWithCornerHole3d.step，模型讀取后會顯示在圖形窗口。
網格劃分
WELSIM v1.0采用全自動網格劃分的方式。用戶可以控制網格密度和單元類型。這里我們設置最大單元尺寸”Maximum Size”為2，其他不做修改。
點擊工具欄中的網格劃分按鈕，系統將會生成默認的Tet10單元網格。網格的統計結果和顯示如下：
施加邊界條件
接下來我們施加三個邊界條件，1個表面拉力，2個用來支撐對稱關系的位移約束。
1) 在工具欄中點擊“Add Pressure”按鈕，在其屬性窗口中設置施加的面，壓力大小，和方向。
展開 帶孔平板結構的應力分析
結果如下：
獲得應力和變形值以后，一個基本的孔板分析也就完成了。這里我們最大的von-Mises應力是2.79e8，結合材料的許用應力，我們就知道設計是否合理了。
ABAQUS焊接模擬-移動熱源（DFLUX）-平板對接不帶生死單元圖文介紹
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建模
（1.1）創建單元類型，設置材料模型
/PREP7
ET,1,PLANE42
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令確定用PLANE42單元來建模，并給出了彈性模量和泊松比。
（1.2）繪制帶孔方板
RECTNG,0,0.03,0,0.1
RECTNG,0.03,0.17,0,0.1
RECTNG,0.17,0.2,0,0.1
AGLUE,ALL
CYL4,0.1,0.05,0,,0.01
ASBA,4,2
上述命令首先以此創建三個相連的面，然后把它們粘接在一起，接著在中間創建一個圓面，然后減去該圓面，從而得到帶孔的方板模型。
這里把整體劃分為三個部分，是為了只對中間部分進行網格細分，因為基于力學理論我們知道，中間圓形周圍才是最危險處。如果我們對整體細分網格，會發現固定端角落點的應力會無限上升，這將使得自適應網格劃分失去意義。
（1.3）劃分網格
SMRT,OFF
AMESH,ALL
上述命令對整體劃分網格。網格劃分結果如下圖
（1.4）設置邊界條件
DL,4,,ALL
SFL,10,PRES,10E6
FINISH
上述命令固定了左端面，然后對右邊施加10MPa的均布壓力。結果如下圖
2. 求解
/SOLU
ASEL,S,,,3
ADAPT,10,5,,0.25,2
上述命令選擇方板中間區域進行自適應網格劃分，并啟動靜力學分析。
在分析過程中，宏ADAPT會根據指定的誤差5%，來進行迭代計算。當前后兩次的能量誤差小于該值時，網格細分停止，此時認為結果已經收斂。
3. 后處理
/POST1
ALLS
PLNSOL,S,EQV,0,1
上述命令查看等效應力云圖。
可見，中間孔上下邊緣最危險，應力達到29.5Mpa，該值是收斂值。
展開 ANSYS經典界面自適應網格案例—帶孔板受力
在一般情況下，真實函數是什么樣的這很難知道，但是通過縮小單元尺寸可以越來越逼近真實解。上述思想在有限元分析中就體現在加密網格以得到精確解。
為了進行網格加密，一般有限元軟件提供了具備網格加密的方式，有些也提供了自適應網格劃分方法來幫助用戶迅速找到收斂解。
本文說明ANSYS是如何使用自適應網格劃分技術來自動得到收斂解的。
【問題描述】
一塊帶孔方板，一端固定，另外一端施加分布壓力，要求其中的應力分布。
已知方板長200mm,寬100mm，在正中間鉆一通孔，半徑為10mm。
【問題分析】
靜力學問題，平面應力，最簡單的線彈性問題。
為了得到問題的真實解，需要細分網格。
如果對整體細分網格，則會面臨一個問題：在左邊固定端的上下角點處，由于應力集中，此處的應力會隨著網格劃分細密而無限增大。真正應該細分的是中間空周圍。
如果是手工劃分方式來細分網格，也是可行的。不過這要手工細分多次，這里使用自適應網格劃分方法來自動細分網格。
為了只對中間關注區域進行網格細分，這里把整個面分為三部分，然后選中中間一塊面，對它進行自適應網格劃分。
計算的結果就是收斂的結果，不需要再次細分網格。
1. 建模
1.1創建單元類型，設置材料模型
/PREP7
ET,1,PLANE42
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令確定用PLANE42單元來建模，并給出了彈性模量和泊松比。
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