实验报告有限元应用基础

试验报告有限元应用基础 有限元应用基础 试验报告 班级13020241 学号1302024109 姓名段德虎 学 院 机械与动力工程学院 适用专业机械设计制造与其自动化 指导老师吴淑芳 中北高校机械与动力工程学院 2015年6月 29 / 30 试验一 ANSYS软件熟识和前处理 一、试验目的 熟识ANSYS Workbench软件菜单、窗口等环境、软件分析功能与解题步骤。 二、试验设备 微机（P4配置），ANSYS Workbench软件（教学版）。 三．试验内容 1、试验原理与试验步骤 （1）导入外部CAD文件 （2）网格划分 （a）ANSYS网络划分不能单独启动，只能在Workbench中调用分析软件或在【Mesh】 组件启动 b 确定物理场 （c）确定网格划分方法 （d）网格限制 全局网格设置通常用于整体网格划分的部署，包括网格尺寸函数、inflation、平滑度、模型简化、参数输入、激活等。 局部网格限制 （e）网格检查 2、试验记录 划分单元体四面体。 整体划分的单元体大小0.01m。 两个应力集中孔内表面划分单元体大小0.005m。 划分单元体六面体。 整体划分的单元体大小0.02m。 两个应力集中孔内表面划分单元体大小；0.005m 四、试验总结 这次试验，让我了解了ANSYS Workbenc分析软件的界面与基本运用方法。并练习了模型的导入和对模型划分不同类型的网格。通过试验，发觉对同一模型划分同一类单元的网格时，划分单元越小，网格越细，生成速度越慢。当单元的大小一样时，六面体的网格比四面体的网格处理起来更慢。 同一个模型的不同部位所受的应力应变大小不同，是通过软件对模型不同部位的网格大小划分来实现对应力集中部位更精确的分析。 依照对模型不同部位的应力应变的不同，所划分的网格可以使计算更为简便和精确。 试验二 约束、载荷施加以与求解和后处理 一、 试验目的 二、 熟识ANSYS Workbench软件菜单、窗口等环境、软件分析功能与解题步骤。 二、试验内容 （1）系统的驾驭约束、载荷的分类以与施加和删除方法。 （2）求解过程中的一些关键步骤。 （3）后处理的运用和云图生成。 三、试验设备 微机（P4配置），ANSYS Workbench软件（教学版）。 四、试验详细内容 试验步骤 1.导入模型并添加约束和载荷 模型左侧两孔为完全固定约束，右侧孔受有轴承载荷，水平向右和竖直向下大小均为1000N。材料为结构钢。 3.求解 （1）插入结果 （2）结果求解 定义了材料，施加载荷和约束，添加结果后，模型便做好了求解的打算了，选择“Solve”后，出现一个插图，告知用户已经起先求解。 4.后处理 求解完成后，用户可以查看到结果 试验记录 1．对模型进行4面体的划分 1）网格的划分 2）零件所受的外力 3）位移 4）应变 5）应力 2．对模型进行六面体的划分 1）网格的划分 2）模型所受的外力 3）位移 4）应变 5）应力 五、试验总结 这次试验中，我练习了在模型不同的地方进行约束和载荷的施加，同时了解了求解的方法，练习了求解器的运用，并用不同的方法对结果进行显示，也知道了如何看出各处变形和受力的大小和分布状况。这将对我以后的工作与学习供应巨大的帮助。 在试验中我发觉，通过对网格不同大小的划分会影响对最终结果的分析。划分的网格越小其结果越精确。所产生的模型上面显示的颜色越向红色其应变、应力、位移越大，反之，越向蓝色偏越小。 试验三 平面应力问题的有限元分析 一、试验目的 1、驾驭ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法与各种载荷施加方法。 2、熟识有限元建模、求解与结果分析步骤和方法。3、能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。 二、试验设备 微机（P4配置），ANSYS Workbench软件（教学版） 三、试验内容 如图所示的薄平板结构。平板中间有一个洞，并且该平板的角上受到集中载荷作用。假定E70GPa，μ0.25，t0.02，P20KN。用如图所示的有限元网格结构求解。 四、试验详细内容 试验步骤 1.在Solidworks中建立模型。 2.将模型导入ANSYS Workbench中，并提取平面。 3. 确定分析类型 4.定义材料属性 1双击项目A中的A2栏Engineering Data项，进入下图所示的材料参数设置界面，在该界面下即可进行材料参数设置。 2在界面的空白处单击鼠标右键，弹出快捷菜单中选择Engineering Data Sources（工程数据源），此时的界面会变为如下图所示的界面。 4.划分网格 5、施加载荷并求解 6.求解 7.查看分析结果 8.生成报告并保存 试验记录 1. 单元格大小为0.3m的四边形网格 1）网格划分 2）位移 3）应变 4） 应力 2.单元格大小为0.6m的四边形网格 1）网格划分 2）位移 3）应变 4） 应力 3.单元格大小为0.6的三边形网格 1）划分网格 2）位移 3）应变 4）应力 4.单元格大小为0.3的三边形网格 1）划分网格 2）位移 3）应变 4）应力 五、试验总结 通过这次试验，我学会了如何导入并提取3D模型的平面，学会了如何用2D分析模式去分析3D模型，并练习了划分三角形与四边形两种平面单元以与对模型点和边约束与载荷的施加，同时也知道了如何调整model模式里模型的厚度，最终还练习了如何导出报告。这将对我今后的工作与学习带来巨大的帮助。 通过老师的演示我知道了假如错误地运用了3D分析模式进入model去分析模型，不能干脆退出来修改成2D分析模式再进model分析，而是应当再拖入一个static structural模块，改成2D分析模式，并共享之前导入的模型，再进入model里去分析，不然分析时可能会发生意想不到的错误。 试验四 三维模型的线性静力分析 一、试验目的 1. 驾驭详细的