ansys帶孔平板的固定的案例
帶孔等厚平板ansys 分析源代碼和例子
機(jī)械分析源代碼
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例8---帶孔平板的熱應(yīng)力分析1
本博文是關(guān)于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文，本例子使用ABAQUS做熱應(yīng)力分析，后面會(huì)使用ANSYS對(duì)同一個(gè)問(wèn)題做熱應(yīng)力分析。
【問(wèn)題描述】
一個(gè)帶孔平板結(jié)構(gòu)如下圖
該平板上邊沿固定，左右兩邊是滾動(dòng)支座支撐。該板的初始溫度是25度，現(xiàn)在要求當(dāng)溫度升高到150度時(shí)，板中的應(yīng)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(shù)是1.35e-5/度。
【問(wèn)題分析】
1.
分析類型。這是一個(gè)平面應(yīng)力問(wèn)題，應(yīng)力的產(chǎn)生是因?yàn)闇囟鹊淖兓瘜?dǎo)致產(chǎn)生了熱應(yīng)變，而該熱應(yīng)變又被約束限制導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生。
2.
非線性考慮。只有一個(gè)物體，不存在接觸非線性；沒(méi)有材料非線性；沒(méi)有幾何非線性。總之，這就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的線彈性分析。
3. 幾何建模。由于該結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，只取一半研究。
4.
邊界條件。除了常規(guī)的位移邊界條件以外，對(duì)該板施加預(yù)定義溫度場(chǎng)25度，而在第一個(gè)分析步修改該溫度場(chǎng)的溫度為150度。
【求解過(guò)程】
1. 創(chuàng)建部件
只取一半建模，它是一個(gè)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(shù)。
3. 定義截面屬性
創(chuàng)建均質(zhì)的實(shí)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(dǎo)入到裝配即可。
5.設(shè)置分析步
兩個(gè)分析步。
新創(chuàng)建的分析步是最一般的靜力學(xué)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(jué)方向的位移限制。
使用預(yù)定義場(chǎng)確定溫度。
對(duì)整塊板施加25度的初始溫度。
展開 用WELSIM分析帶孔平板結(jié)構(gòu)
結(jié)果如下：
獲得應(yīng)力和變形值以后，一個(gè)基本的孔板分析也就完成了。這里我們最大的von-Mises應(yīng)力是2.79e8，結(jié)合材料的許用應(yīng)力，我們就知道設(shè)計(jì)是否合理了。
WELSIM有限元仿真官方QQ群：428410872
長(zhǎng)按二維碼訂閱WELSIM
帶孔平板結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析
結(jié)果如下：
獲得應(yīng)力和變形值以后，一個(gè)基本的孔板分析也就完成了。這里我們最大的von-Mises應(yīng)力是2.79e8，結(jié)合材料的許用應(yīng)力，我們就知道設(shè)計(jì)是否合理了。
基于ANSYS經(jīng)典界面的帶孔薄板的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
（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(chuàng)建三個(gè)相連的面，然后把它們粘接在一起，接著在中間創(chuàng)建一個(gè)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(gè)部分，是為了只對(duì)中間部分進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分，因?yàn)榛诹W(xué)理論我們知道，中間圓形周圍才是最危險(xiǎn)處。如果我們對(duì)整體細(xì)分網(wǎng)格，會(huì)發(fā)現(xiàn)固定端角落點(diǎn)的應(yīng)力會(huì)無(wú)限上升，這將使得自適應(yīng)網(wǎng)格劃分失去意義。
（1.3）劃分網(wǎng)格
SMRT,OFF
AMESH,ALL
上述命令對(duì)整體劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分結(jié)果如下圖
（1.4）設(shè)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(duì)右邊施加10MPa的均布?jí)毫Α＝Y(jié)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(qū)域進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，并啟動(dòng)靜力學(xué)分析。
在分析過(guò)程中，宏ADAPT會(huì)根據(jù)指定的誤差5%，來(lái)進(jìn)行迭代計(jì)算。當(dāng)前后兩次的能量誤差小于該值時(shí)，網(wǎng)格細(xì)分停止，此時(shí)認(rèn)為結(jié)果已經(jīng)收斂。
3. 后處理
/POST1
ALLS
PLNSOL,S,EQV,0,1
上述命令查看等效應(yīng)力云圖。
可見，中間孔上下邊緣最危險(xiǎn)，應(yīng)力達(dá)到29.5Mpa，該值是收斂值。
如果我們是為其它公司做項(xiàng)目分析，可以出具該值作為最終結(jié)果。
===============================
【評(píng)論】
對(duì)于每一個(gè)有限元分析來(lái)說(shuō)，都需要確保計(jì)算收斂。
展開 ANSYS經(jīng)典界面自適應(yīng)網(wǎng)格案例—帶孔板受力
本文說(shuō)明ANSYS是如何使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)來(lái)自動(dòng)得到收斂解的。
【問(wèn)題描述】
一塊帶孔方板，一端固定，另外一端施加分布?jí)毫Γ笃渲械膽?yīng)力分布。
已知方板長(zhǎng)200mm,寬100mm，在正中間鉆一通孔，半徑為10mm。
【問(wèn)題分析】
靜力學(xué)問(wèn)題，平面應(yīng)力，最簡(jiǎn)單的線彈性問(wèn)題。
為了得到問(wèn)題的真實(shí)解，需要細(xì)分網(wǎng)格。
如果對(duì)整體細(xì)分網(wǎng)格，則會(huì)面臨一個(gè)問(wèn)題：在左邊固定端的上下角點(diǎn)處，由于應(yīng)力集中，此處的應(yīng)力會(huì)隨著網(wǎng)格劃分細(xì)密而無(wú)限增大。真正應(yīng)該細(xì)分的是中間空周圍。
如果是手工劃分方式來(lái)細(xì)分網(wǎng)格，也是可行的。不過(guò)這要手工細(xì)分多次，這里使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來(lái)自動(dòng)細(xì)分網(wǎng)格。
為了只對(duì)中間關(guān)注區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分，這里把整個(gè)面分為三部分，然后選中中間一塊面，對(duì)它進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。
計(jì)算的結(jié)果就是收斂的結(jié)果，不需要再次細(xì)分網(wǎng)格。
1. 建模
1.1創(chuàng)建單元類型，設(shè)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(lái)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(chuàng)建三個(gè)相連的面，然后把它們粘接在一起，接著在中間創(chuàng)建一個(gè)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(gè)部分，是為了只對(duì)中間部分進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分，因?yàn)榛诹W(xué)理論我們知道，中間圓形周圍才是最危險(xiǎn)處。如果我們對(duì)整體細(xì)分網(wǎng)格，會(huì)發(fā)現(xiàn)固定端角落點(diǎn)的應(yīng)力會(huì)無(wú)限上升，這將使得自適應(yīng)網(wǎng)格劃分失去意義。
展開 