J I A N G S U U N I V E R S I T Y ANSYS大作业
班级：机械（卓越）
姓名：
学号：
指导教师：杨志贤
2017年 5月
一、物理系统描述及分析
有一机车轮轴，试校核该轴的静强度，已知的直径,300,1000,200,300,150,18021kN F mm L mm b mm a mm d mm d ======材料45#钢，弹性模量E=2.1e11Pa ，泊松比，28.0=ν屈服应力a 355s MP =σ。
该工程问题可以简化为简支梁外端受载问题。其简化模型及网剧图见图（b ）。梁段AB 上，只有弯矩，a ?=F M AB 没有剪力，是纯弯曲状态；梁外伸到轮轴加载段，既有弯矩又有剪力，属于横力弯曲。根据材料力学，最大弯曲应力产生在C 截面，C 截面强度为：
二、三维模型
图1 机车轮轴模型
图二网格划分
模型尺寸见图一中标注，单位mm，小端圆截面半径75mm，大端圆截面半径为90mm。
三、加载及约束
图三加载和约束
其中有简支约束、固定转动、位移三个约束条件，加载力在两端，方向相同，F=300kN。
四、求解结果
图四结果导航栏
图五最大变形图六最大拉应力
图七总弯矩图八总剪力
图九总剪力-弯矩图
图十总弯矩沿路径的变化
从上述图中我们可以看出，机车轴的最大变形在轴两端，为1.6448mm，最大拉应力在轴截面突变处，为181.46MPa，总弯矩最大在中间段为mm
7e9
N，总剪力最大在小轴上，两端到约束处为N
5e3。
五、总结
本次的ANSYS大作业又使我掌握了一项新的技能、一种新的知识，让我受益匪浅。
首先是寻找工程实例，然后对其进行物理系统的描述及分析，建立简化的物理模型，在aANSYS15.0中创建工程，选择模型材料，进行建模。其次，对模型进行网格划分，给模型施加约束并添加载荷。最后，添加求解项并求解，查看结果。通过这些步骤一步步的完成对一个实际的工程实例进行分析，让我收获了许多。
通过这次大作业，我加深了对材料力学，有限元分析计算的理解，熟练了ANSYS15.0软件的应用。当然在完成作业的过程中我不可避免的遇到了一些问题，比如说建立线体的时候总是选不中点，求解剪力弯矩图的时候缺少路径，通过百度，询问同学，这些问题得到了有效的解决。
此次ANSYS大作业中，收获颇丰，我会在此基础上继续努力学习，对软件应用加以练习，以达到更高的熟练度，加深自己对材料力学，有限元思想的理解和掌握，
提高自身的素质和能力。
工程图学大作业 学号：姓名： 按图1尺寸建立轴承座的实体模型（因结构和载荷的对称性，只建立了一半模型），尽量采用六面体网格划分轴承座的单元，径向力P1=100N，轴向均布压力载荷P2=20N。 要求按小论文格式写： （1）建模过程。简单叙述； （2）网格划分。简单叙述，列出分割后的实体图和网格图，并说明单元和节点数；（3）加载过程。详细叙述加载部位和加载过程（附图）； （4）计算结果。列出米塞斯等效应力、第一主应力和变形图，并进行强度分析； （5）学习体会 （孔到两边线距离均为15mm） （一）、建模过程 1、生成轴承座底板 首先按照题目所给的数据操作生成矩形块； P1 P2
再生成圆柱体，并且沿着X轴方向复制生成另一个对称的圆柱体； 最后，拾取矩形块作为母体，再拾取两个圆柱体，进行体相减操作，从而生成轴承座底板，结果如下图所示： 2、生成支撑部分 把坐标系移到轴承座底板的右顶角处，生成一个长宽高分别为30、15、35的矩形块；再把坐标系移动到刚生成的矩形块右上角，并且沿Y轴按逆时针方向旋转900，生成一个半径为30的1/4圆；再把坐标系移动到最前边的圆心处，再分别生成一个半径为17、高度为22和一个半径为20、高度为3的两个圆，然后进行两次体相减操作，减去辆圆柱体，从而生成支撑部分，结果如下图所示：
： 3、合并重合的关键点 执行Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items命令，弹出Merge Coincident or Equivalently Defined Items对话框，在Label后面的选择框中选择Keypoints，单击OK按钮。 4、生成肋板 先合并重合的关键点，然后打开点编号控制器，通过创建关键点来创建一 个三角形面，再向右拉伸3个单位，最后的生成结果如下图所示：
分数：有限元大作业 院系： 专业： 年级： 学号： 姓名： 2017年12月13日
第一题 21210MPa,0.2m,,,0.01m ,210GPa,0.3.(2)p p AB CD EF ==等厚度薄板受到分均布载荷其厚度为杆横截面积为所有材料的弹性模量为泊松比为试用有限元法对该系统进行离散并进行单元和节点编号. (1)写出离散后各单元的刚度矩阵;写出整体刚度矩阵和刚度方程;(3)求解各节点的节点位移;(4)求解支座反力; (5)用ANSYS 软件验证以上求解结果并写出详细的命令流程. 一、操作命令 /NOPR ! Suppress printing of UNDO process /PMACRO ! Echo following commands to log FINISH ! Make sure we are at BEGIN level /CLEAR,NOSTART ! Clear model since no SAVE found ! WE SUGGEST YOU REMOVE THIS LINE AND THE FOLLOWING STARTUP LINES /input,menust,tmp,'' /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1
/REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 !* /NOPR KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,0 KEYW,MAGNOD,0 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 /GO !* !* /PREP7 !* ET,1,BEAM188 !* ET,2,PLANE183 !* KEYOPT,2,1,0 KEYOPT,2,3,3 KEYOPT,2,6,0 !* !* R,1,0.2, !* !* MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,210e9 MPDATA,PRXY,1,,0.3 SECTYPE, 1, BEAM, RECT, , 0 SECOFFSET, CENT SECDATA,0.1,0.1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 K,1,,,, K,2,3,,, K,3,3,4,, K,4,3,8,, K,5,9,8,, K,6,9,4,,
有限元分析习题及大作业试题 要求：1）个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成，并将计算结果上交； 2）以小组为单位完成有限元分析计算； 3）以小组为单位编写计算分析报告； 4）计算分析报告应包括以下部分： A、问题描述及数学建模； B、有限元建模（单元选择、结点布置及规模、网格划分方 案、载荷及边界条件处理、求解控制） C、计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分 析评判） D、多方案计算比较（结点规模增减对精度的影响分析、单 元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的 影响分析等） E、建议与体会 4）11月1日前必须完成，并递交计算分析报告（报告要求打印）。
习题及上机指南：（试题见上机指南） 例题1 坝体的有限元建模与受力分析 例题2 平板的有限元建模与变形分析 例题1：平板的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: plane 0.5 m 0.5 m 0.5 m 0.5 m 板承受均布载荷：1.0e 5 P a 图1－1 受均布载荷作用的平板计算分析模型 1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element T ype →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element T ypes window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK →Close (the Element T ype window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY :0.3 → OK 1.5定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add … →select T ype 1→ OK →input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)
ansys有限元分析工程实例大作业
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
辽宁工程技术大学 有限元软件工程实例分析 题目基于ANSYS钢桁架桥的静力分析专业班级建工研16-1班（结构工程）学号 471620445 姓名 日期 2017年4月15日
基于ANSYS钢桁架桥的静力分析 摘要：本文采用ANSYS分析程序，对下承式钢桁架桥进行了有限元建模;对桁架桥进行了静力分析，作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图（轴力图、弯矩图、剪切力图），找出了结构的危险截面。 关键词：ANSYS；钢桁架桥；静力分析；结构分析。 引言：随着现代交通运输的快速发展，桥梁兴建的规模在不断的扩大，尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设，一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线，由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂，这就需要桥梁需要有足够的承载力，足够的竖向侧向和扭转刚度，同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性，因此对其应用计算机和求解软件快速进行力学分析了解其受力特性具有重要的意义。 1、工程简介 某一下承式简支钢桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表1，材料属性见表2。桥长32米，桥高5.5米，桥身由8段桁架组成，每个节段4米。该桥梁可以通行卡车，若只考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1，P2，和P3，其中P1=P3=5000N，P2=10000N,见图2,钢桥的形式见图1，其结构简图见图3。
期末大作业 题目：简单直流致动器 ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较作者姓名：柴飞龙 学科（专业）：机械工程 学号：21225169 所在院系：机械工程学系 提交日期2013 年 1 月
1、 背景简述： ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用软件有限元分析软件，是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。而ansoft Maxwell 软件是一款专门分析电磁场的分析软件，如传感器、调节器、电动机、变压器等。 本人在实验室做的课题涉及到电机仿真，用的较多的是ansoft 软件，因为其对电机仿真的功能更强大，电机功能模块更多，界面友好。 现就对一电磁场应用实例，用ANSYS 进行仿真分析，得到的结果与ansoft 得到的结果进行简单核对比较。 2、 问题描述： 简单直流致动器由2个实体圆柱铁芯，中间被空气隙分开的部件组成，线圈中心点处于空气隙中心。衔铁是导磁材料，导磁率为常数（即线性材料，r μ=1000），线圈是可视为均匀材料，空气区为自由空间（1=r μ），匝数为2000，线圈励磁为直流电流：2A 。模型为轴对称。 3、 ANSYS 仿真操作步骤： 第一步：Main menu>preferences
第二步：定义所有物理区的单元类型为PLANE53 Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete 第三步：设置单元行为 模拟模型的轴对称形状，选择Options（选项） 第四步：定义材料 Preprocessor>Material Props> ?定义空气为1号材料(MURX = 1) ?定义衔铁为2号材料(MURX = 1000) ?定义线圈为3号材料(自由空间导磁率，MURX=1)
有限元大作业 学院：机械工程学院 专业：机械工程及自动化班级： 姓名： 学号： 日期：
题号：135 题目：如图1所示的托架，其顶面承受100N的均匀分布载荷，托架通过有孔的表面固定在墙上，托架是钢制的，杨氏模量 E=1*1011Pa，泊松比v=0.3，试通过ANSYS输入其变形图及托架的von Misese应力分布。（题中in单位换成mm，如1in= 25.4mm,图中所示每个尺寸分别乘以：11） 该题的实际模型及尺寸如图2所示。 图1 显示原始尺寸的模型图2 转化尺寸后的模型 1前处理 1.1改变文件名。单击File\Change Jobname，弹出Change Jobname对话框，在jobname框中输入Entity Analysis，单击OK，退出Change Jobname对话框。 1.2改变工作目录。单击File\Change directory,浏览至桌面AnsysCourse文件夹，单击确定，退出浏览文件夹对话框。
1.3改变文件标题。单击File\change Title,弹出Change Title 对话框，在Title框中输入Entity Analysis。单击OK，退出Change Title对话框。 1.4将背景设置为白色。单击PlotCtrls\Style\Colors\Reverse Vodeo选项，将背景设为白色。 1.5过滤界面。单击ANSYS Main Menu菜单中Preferences，弹出Preferences for GUI Filtering对话框，勾选Structural。单击确定，退出Preferences for GUI Filtering对话框。 1.6选择单元类型。单击ANSYS Main Menu菜单中Preprocessor \Element Type—Add/Edit/Delete,弹出Element Types对话框，单击Add，弹出Library of Element Types对话框，在左侧的单元类型中选择Solid，右侧的单元类型中选择Brick 8node 45，单击OK，退出Library of Element Types对话框，返回到Element Types对话框，单击Close,退出Element Types对话框。如图3所示。 图 3 定义单元类型 1.7选择材料属性。单击ANSYS Main Menu菜单中的Preprocessor \Material Props\Material Models,弹出Define Material Model Behavior对话框，在Material Models Available选项中选择
ansys有限元分析大作业
有限元大作业 设计题目: 单车的设计及ansys有限元分析 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 2016.11.23
单车的设计及ansys模拟分析 一、单车实体设计与建模 1、总体设计 单车的总体设计三维图如下，采用pro-e进行实体建模。 在建模时修改proe默认单位为国际主单位(米千克秒 mks) Proe》文件》属性》修改
2、车架 车架是构成单车的基体，联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时经受各种震动和冲击力量，因此除了强度以外还应有足够的刚度，这是为了在各种行驶条件下，使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变，充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部，前部为转向部分，后部为驱动部分，由于受力较大，所有要对后半部分进行加固。
二、单车有限元模型 1、材料的选择 单车的车身选用铝合金（6061-T6）T6标志表示经过热处理、时效。 其属性如下： 弹性模量：） .6+ 90E （2 N/m 10 泊松比：0.33 质量密度：） 3 2.70E+ N/m （2 抗剪模量：） 60E .2+ N/m （2 10 屈服强度：） .2+ （2 75E 8 N/m 2、单车模型的简化 为了方便单车的模拟分析，提高电脑的运算
效率，可对单车进行初步的简化；单车受到的力的主要由车架承受，因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度，抗振的能力，故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。 3、单元体的选择 单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元（solid）。查资料可以知道3D实体常用结构实体单元有下表。 单元名称说明 Solid45 三维结构实体单元，单元由8个节点定义，具有塑性、蠕变、应力刚化、 大变形、大应变功能，其高阶单元是 solid95
基于ANSYS的有限元分析
有限元大作业 基于ansys的有限元分析
班级： 学号： 姓名： 指导老师： 完成日期： ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo,NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机
械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。目前，中国100多所理工院校采用ANSYS 软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。 2D Bracket 问题描述: We will model the bracket as a solid 8 node plane stress element. 1.Geometry: The thickness of the bracket is 3.125 mm 2.Material: steel with modulus of elasticity E=200 GPa. 3.Boundary conditions: The bracket is fixed at its left edge. 4.Loading: The bracket is loaded uniformly along its top surface. The load is 2625 N/m. 5.Objective: a.Plot deformed shape b.Determine the principal stress and the von Mises stress. (Use the stress plots to determine these) c.Remodel the bracket without the fillet at the corner or change the fillet radius to 0.012 and 0.006m, and see how
北京航空航天大学 2015—2016学年第二学期 《航空工程大型通用软件》 ——ANSYS大作业报告 小组成员： D F G 2016年6月
目录 小组成员信息： (2) 一、任务分析 (2) 1、试验台总体介绍 (2) 2、飞轮电机系统简介 (3) 3 、解决思路 (4) 二、试验台设计 (4) 1 、相关数据 (4) 2 、静力载荷计算 (5) 三、CATIA模型 (11) 四、ANSYA计算 (13) 1、网格划分 (13) 2、静力分析 (17) 3、模态分析 (20) 4、动载荷分析 (25) 五、结果分析 (26) 1、静力分析部分： (26) 2、模态分析部分 (27) 3、动力学分析部分 (27) 1
小组成员信息： 一、任务分析 1、试验台总体介绍 基于飞轮电机的混合动力系统动力总成试验台测试技术，能够对配飞轮电机的发电机总成的所有部件以及子系统进行集成和验证，完成动力总成性能、发动机控制策略、动力总成控制系统控制策略的调试和标定。通过试验暴露并解决系统可能存在的功能及性能问题，完成系统调试，并为进一步的装车调试和道路试验做好充分的准备工作，提高效率并降低费用。 系统基本构造及部件如图1所示，从左至右依次是发动机、飞轮 电机系统、测功机。与之对应的试验台架的构成从左至右依次包括: 发动机支架、前固定支座、主试验台架、后固定支座、测功机支座。 2
3 图1混合动力系统动力总成试验台示意图 2、飞轮电机系统简介 飞轮储能是一种研究价值高、应用前景广阔的新型储能技术，具有大储能容量、高效率、无污染、适用广、无噪声、长寿命、维护简单及可实现连续工作等优点，它为解决目前广泛关注的能源问题提供了新途径。 飞轮储能系统主要包括三部分: 储能的转子系统，支撑转子的轴承系统以及转换能量和功率的电动/发电机系统。其工作原理是：当系统处于储能工作状态时，由电网提供的电能驱动电机运行，电机拖动飞轮转动，电能以机械能的形式储存在高速飞轮中，此时电机处于电动状态。当系统处于释能工作状态时，高速飞轮给电机施加转矩，经电力电子装置给负载供电，从而完成机械能到电能的转换过程， 此
钢筋混凝土非线性分析2015大作业 1、参数选择 梁的截面宽度为200mm，上部配置2Φ8受压筋，混凝土的净保护层厚度为25 mm（从纵向钢筋外边缘算起），箍筋两端区采用8@100的双肢箍，中间区取8@200 双肢箍 1）梁的截面高度选300mm； 2）两加载间的距离选1000mm； 3）混凝土选C30； ； 4）纵向受拉钢筋配筋选218 2、描述选用的有限元模型及单元的特点 采用ansys软件进行模拟计算，钢筋混凝土模型采用分离式模型，不考虑钢筋与混凝土之间的相对滑移。 混凝土采用solid65单元模拟，solid65用于模拟三维有钢筋或无钢筋的混凝土模型。该单元能够计算拉裂和压碎。在混凝土应用中，该单元的实体功能可以用于建立混凝土模型，同时，还可用加筋功能建立钢筋混凝土模型。另外，该单元还可以应用于加强复合物和地质材料。该单元由八个节点定义，每个节点有三个自由度:节点坐标系的x，y，z方向的平动。至多可以定义三种不同规格的钢筋。 钢筋单元采用link180单元模拟，link180是一个适用于各类工程应用的三维杆单元。根据具体情况，该单元可以被看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等等。本单元是一个轴向拉伸一压缩单元，每个节点有三个自由度:节点坐标系的x，y，z方向的平动。本单元是一种顶端铰接结构，不考虑单元弯曲。本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形和大应变功能。缺省时，当考虑大变形时任何分析中LINK180单元都包括应力刚化选项。 3、描述选用的混凝土与钢筋粘结滑移本构关系的具体形式、参数等。
钢筋的应力应变关系曲线 考虑到极限塑性应变最大值为0.01,钢筋本构模型采用多线性模型kinh，初始弹性模量为Es=200000Mpa，强化系数为0.001。 混凝土的应力应变关系曲线 混凝土选用各向同性的miso模型，当计入下降端时，程序报错，所以只取了前面的上升段，用5段折线模拟混凝土应力应变曲线。 不考虑混凝土与钢筋之间的相对滑移 4、迭代方法和收敛标准。 使用修正的Newton-Raphson迭代方法进行求解。收敛标准采用位移来控制
有限元大作业 设计题目: 单车的设计及ansys有限元分析 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 2016.11.23
单车的设计及ansys模拟分析 一、单车实体设计与建模 1、总体设计 单车的总体设计三维图如下，采用pro-e进行实体建模。 在建模时修改proe默认单位为国际主单位(米千克秒 mks) Proe》文件》属性》修改
2、车架 车架是构成单车的基体，联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时经受各种震动和冲击力量，因此除了强度以外还应有足够的刚度，这是为了在各种行驶条件下，使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变，充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部，前部为转向部分，后部为驱动部分，由于受力较大，所有要对后半部分进行加固。 二、单车有限元模型 1、材料的选择 单车的车身选用铝合金（6061-T6）T6标志表示经过热处理、时效。 其属性如下： 弹性模量：）（2 N/m 1090E .6
泊松比：0.33 质量密度：）（2 N/m 32.70E + 抗剪模量：）（2N/m 1060E .2+ 屈服强度：） （2N/m 875E .2+ 2、单车模型的简化 为了方便单车的模拟分析，提高电脑的运算效率，可对单车进行初步的简化；单车受到的力的主要由车架承受，因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度，抗振的能力，故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。 3、单元体的选择 单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元（solid ）。查资料可以知道3D 实体常用结构实体单元有下表。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y ANSYS大作业 班级：机械（卓越） 姓名： 学号： 指导教师：杨志贤 2017年 5月
一、物理系统描述及分析 有一机车轮轴，试校核该轴的静强度，已知的直径,300,1000,200,300,150,18021kN F mm L mm b mm a mm d mm d ======材料45#钢，弹性模量E=2.1e11Pa ，泊松比，28.0=ν屈服应力a 355s MP =σ。 该工程问题可以简化为简支梁外端受载问题。其简化模型及网剧图见图（b ）。梁段AB 上，只有弯矩，a ?=F M AB 没有剪力，是纯弯曲状态；梁外伸到轮轴加载段，既有弯矩又有剪力，属于横力弯曲。根据材料力学，最大弯曲应力产生在C 截面，C 截面强度为： 二、三维模型 图1 机车轮轴模型
图二网格划分 模型尺寸见图一中标注，单位mm，小端圆截面半径75mm，大端圆截面半径为90mm。 三、加载及约束 图三加载和约束 其中有简支约束、固定转动、位移三个约束条件，加载力在两端，方向相同，F=300kN。 四、求解结果 图四结果导航栏
图五最大变形图六最大拉应力 图七总弯矩图八总剪力 图九总剪力-弯矩图
图十总弯矩沿路径的变化 从上述图中我们可以看出，机车轴的最大变形在轴两端，为1.6448mm，最大拉应力在轴截面突变处，为181.46MPa，总弯矩最大在中间段为mm 7e9 N，总剪力最大在小轴上，两端到约束处为N 5e3。 五、总结 本次的ANSYS大作业又使我掌握了一项新的技能、一种新的知识，让我受益匪浅。 首先是寻找工程实例，然后对其进行物理系统的描述及分析，建立简化的物理模型，在aANSYS15.0中创建工程，选择模型材料，进行建模。其次，对模型进行网格划分，给模型施加约束并添加载荷。最后，添加求解项并求解，查看结果。通过这些步骤一步步的完成对一个实际的工程实例进行分析，让我收获了许多。 通过这次大作业，我加深了对材料力学，有限元分析计算的理解，熟练了ANSYS15.0软件的应用。当然在完成作业的过程中我不可避免的遇到了一些问题，比如说建立线体的时候总是选不中点，求解剪力弯矩图的时候缺少路径，通过百度，询问同学，这些问题得到了有效的解决。 此次ANSYS大作业中，收获颇丰，我会在此基础上继续努力学习，对软件应用加以练习，以达到更高的熟练度，加深自己对材料力学，有限元思想的理解和 掌握，提高自身的素质和能力。
输气管内部受压模型ANSYS分析 班级：车辆096班 姓名：钱满年 学号： 200904142 时间： 2012年12月
1、题目说明及分析 有一输气管道，管道内径为1200mm，外 径为1600mm，其横断截面结构如图1所示， 输送气体压强为0.5MPa，分析管壁的应力场 分布。 管道材料弹性模量为260GPa，泊松比为 0.26. 图1输气管道横截面结构示意图（mm）分析：管道沿长度方向尺寸较大，一般应远大于管道直径，该问题属于平面应变问题，可取其横截面的1/4建立有限元分析模型进行求解。 2、创建几何模型 （1）选择Main Menu\Preprocessor\Modeling\Create\Areas\Circle\Partial - Annulus命令，出现Part Annular Circle(创建圆环面)对话框。 （2）在Rad-1文本框里输入0.6，在Theta-1文本框里输入0，在Rad-2文本框里输入0.8，在Theta-2文本框里输入90，如图2所示。 （3）单击OK按钮，关闭Part Annular Circle对话框。屏幕上生成如图3所示几何模型。 图2图3 几何模型
3、定义单元类型 （1）选择Main Menu\Preprocessor\Element Type\Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框。 （2）单击Add按钮，出现Library of Element Type对话框。 （3）在Library of Element Type对话框的第一个列表框中选择Structural Solid，在第二个列表框中选择Quad 8node82，在Element type reference number文本框中输入1. （4）单击OK按钮，关闭Library of Element Type对话框。 （5）单击Element Type对话框上的Option按钮，出现PLANE82Element type options对话框。在Element behaviorK3下拉列表框中选择Plane Strain 如图4所示，单击OK按钮关闭对话框。 （6）单击Close，关闭Element Type对话框。 图4↑图5↓
《计算机辅助机械工程》 结课大作业 学生姓名： 学号： 专业班级： 2016年月日
一、用ansys软件分析图1所示桁架。各杆横截面面积不同，AD杆横截面面积为1×10-2m2，BD杆横截面积为2×10-2m2，CD杆横截面积为3×10-2m2，载荷大小为F=3000N，尺寸a=2m，b=3m。（20分） （1）若三根杆均为钢制时，钢制杆的弹性模量E=2×1011，泊松比为0.3。试分析各杆的变形、轴向力及轴向应力的大小。（列出该分析的变形量、轴向力、轴向应力结果分布图形）（10分） （2）若AD、CD杆为钢制，BD杆为铜质（E=1×1010，泊松比为0.3），试分析各杆的变形、轴向力及轴向应力的大小。（列出该分析变形量、轴向力、轴向应力结果分布图形）（10分） 图1 二、分析图2所示梁结构。已知梁的截面为方形，梁的截面宽B=0.02m，高H=0.04m，图中a=2m，b=3m，c=4m，载荷F1=3000N，F2=2000N，集中载荷p=1000N/m，弹性模量E=2×1011，泊松比为0.3。试分析梁的弯曲变形量大小、弯矩大小及剪力大小，并指出最大弯矩所处位置。（列出该分析的变形量、弯矩、剪力结果分布图形）（25分） 图2 三、分析图3所示减速箱轴模型。已知一减速器轴中间安装有齿轮，齿轮宽度为100mm，轴的两端安装有轴承，每个轴承宽度为30mm，轴总长为500mm。与轴承连接处轴的直径为120mm，其余部分轴的直径为140mm。齿轮承受径向载荷为10吨。已知轴的弹性模量E=2×1011，泊松比为0.3。（25分） （1）若分析受力时与材料力学（或机械设计）一致，即取轴承与齿轮均为点约束与点支撑，取轴承中心点为支撑中心，齿轮中心点为受力点（模型简化图见图3-1），建立此情况下该模型的有限元分析模型，并试分析轴的弯曲变形量、弯矩大小及弯曲应力大小，并指出最大弯曲应力所处位置。（列出该分析的变形量、弯矩及弯曲应力分析结果分布图形）（10分） （2）若分析时与实际情况一致，即轴承与齿轮与轴接触部位均为线约束，取轴承宽度为支撑进行约束，将齿轮所受载荷10吨评价分布在齿轮两侧（模型简化图见图3-2）。试分析此情况下轴的弯曲变形量、弯矩大
辽宁工程技术大学 有限元软件工程实例分析 题目基于ANSYS钢桁架桥的静力分析专业班级建工研16-1班（结构工程）学号 471620445 姓名 日期 2017年4月15日
基于ANSYS钢桁架桥的静力分析 摘要：本文采用ANSYS分析程序，对下承式钢桁架桥进行了有限元建模;对桁架桥进行了静力分析，作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图（轴力图、弯矩图、剪切力图），找出了结构的危险截面。 关键词：ANSYS；钢桁架桥；静力分析；结构分析。 引言：随着现代交通运输的快速发展，桥梁兴建的规模在不断的扩大，尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设，一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线，由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂，这就需要桥梁需要有足够的承载力，足够的竖向侧向和扭转刚度，同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性，因此对其应用计算机和求解软件快速进行力学分析了解其受力特性具有重要的意义。 1、工程简介 某一下承式简支钢桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表1，材料属性见表2。桥长32米，桥高5.5米，桥身由8段桁架组成，每个节段4米。该桥梁可以通行卡车，若只考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1，P2，和P3，其中P1=P3=5000N，P2=10000N,见图2,钢桥的形式见图1，其结构简图见图3。
图1钢桥的形式 图2桥梁的简化平面模型（取桥梁的一半） 图3刚桁架桥简图 所用的桁架杆件有三种规格，见表1
海洋工程软件课大作业 作业一： 第一步，新建任务 （1）清除内存:Utility Menu>file>Clear&Start New> Do not read file> OK>yes. （2）更换工作文件名：Utility Menu>File>Change Jobname>task1, New log and error files？> Yes >OK. （3）定义标题：Utility Menu>File>Change Title>输入“THE SHELL AND BEAM MODEL”>OK.
第二步，创建有限元模型 (1)进入前处理器：Main Menu>Preprocessor. (2)定义单元类型1（钢板）与2（型钢）：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>弹出Element Type（单元类型）对话框>Add>弹出Library of Element Types(单元库)对话框>选择左侧列表窗中的Structural Shell>再选择右侧列表窗中的4node 63 单元>在Element type reference number 项输入1> Apply>再次弹出Library of Element Types(单元库)对话框>选择左侧列表窗中的Structural Beam>再选择右侧2node 188 单元>在Element type reference number 项输入2>OK>返回Element Type 对 话框>Close
(3)定义单元实常数（板厚）：Main Menu>Preprocessor >Real Constants>Add/Edit/Delete>弹出Element Type 对话框>单击Add>弹出Element Type for Real Constants 对话框>选择列表中的Type1 Shell63>OK>弹出Real Constant Set Number 1，for shell63 对话框>在TK（I）项输入0.02>OK>返回Real Constants 对 话框>Close (4)定义型钢截面1(矩形截面)和2(T 形截面)：Main Menu>Preprocessor>Sections>Beam>Common Section>弹出Beam Tool 对话框; 定义1 号截面>截面ID 号输入1>截面名称Name 输入rec-sect>选择截面类型为矩形>Offset to选择Location>Offset-Z 输入0.06>B,H 依次输入0.03,0.1>Apply； 定义2 号截面>截面ID 号输入2>截面名称Name 输入t-sect>选择截面类型设置为T 形，Offset to 选择Location>Offset-Z 输入0.3>W1，W2，t1，t2,依次输入0.24,0.3,0.02,0.02> OK
有限元分析作业 作业名称扳手静态受力分析姓名 学号 宁波理工学院
班级 题目：扳手静态受力分析: 扳手的材料参数为：弹性模量E=210GPa,泊松比u=0.3：此模型在左侧内六角施加固定位移约束，在右侧表面竖直方向上施加6 48 N的集中力。 10 模型如下图： 1-1 1.定义工作文件名和文件标题 （1）定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3090601048 （2）定义工作标题：执行File-Change Tile-3090601048
（3）更改工作文件储存路径：执行File-Chang Directory-E:\ANSYS 2.定义分析类型、单元类型及材料属性 （1）定义分析类型，执行Main Menu-Preferences,如下图所示： 2-1 （2）定义单元类型，执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add 弹出Element Type 对话框.如下图所示：
2-2 （3）定义材料属性 执行Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define material model behavior对话框中，双击 Structual-Linear-Elastic-Isotropic.如下图所示： 2-3 3.导入几何模型 将模型导入到ANSYS，执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型，如下图所示：
3-1 3-2
4. 网格划分 执行Main Menu-Preprocessor-meshing-Mesh Tool命令，考虑到零件的复杂性，采用智能网格划分，精度为1，其他选项为默认，如下图所示： 4-1 4-2 5. 加载以及求解 （1）添加位置约束 执行Solution-apply-structural-displacement-on areas（对六角内表面进行
弹性力学与有限元法 扳手有限元分析 [摘要]运用 ANSYS 软件中参数化语言设计与蒙特卡罗法相结合的随机有限元法，以扳手为研究对象,选择扳手的多种设计参数和作用载荷为随机变量,在假定的统计分布情况下进行扳手的强度可靠性分析。运用增量求解的非线性有限元分析方法，采用扩展的拉格朗日算法和库仑摩擦模型计算扳手中的摩擦接触问题，得到了扳手应力应变精确的数值解，通过分析发现该产品应力应变不均布，存在应力集中区域，而其余不少区域应力和应变较小，材料富余。应用UG NX对扳手进行三维建模，基于ANSYS有限元分析平台下显示静力学模块（Static Structural）建立扳手静力学模型，对扳手进行应力分析和变形量分析。经分析计算，找出设计结构齿根断裂破坏原因，从而对原结构进行改进。[1] 关键词：扳手；有限元法；ANSYS； 引言 扳手是一种常用的安装与拆卸工具，是利用杠杆原理拧转螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧持螺栓或螺母的开口或套孔固件的手工工具。扳手通常用碳素或合金材料的结构钢制造。蒙特卡罗法亦称统计模拟方法，是 Metropolis 在第二次世界大战期间提出的用于研究与原子弹有关的中子输运过程的一种方法。该方法目前已经广泛应用于多种学科对随机过程的统计模拟，如计量过程中不确定度的评定和分析、高等数学中数值积分和规划问题的求解、实验探测器的模拟以及数值分析、工程结构的可靠性及灵敏度分析等。[2]采用蒙特卡罗法对大量的随机过程进行建模以及仿真模拟分析，可以使复杂的随机问题得到解决。特别是计算机的出现，通过计算机软件使大量繁琐运算通过计算机得以完成，大大提高了蒙特卡罗方法的应用范围和工作效率。[3] 1 扳手模型建立 在UG NX中建立扳手模型，UG NX版本太高，ANSYS不能直接识别其文件，需要另存为Step格式。
有 限 元 分 析 作 业 作业名称 扳手静态受力分析 姓 名 学 号 班 级 宁波理工学院
题目：扳手静态受力分析: 扳手的材料参数为：弹性模量E=210GPa,泊松比u=0.3：此模型在左侧内六角施加固定位移约束，在右侧表面竖直方向上施加6 10 48 N的集中力。 模型如下图： 1-1 1.定义工作文件名和文件标题 （1）定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3090601048 （2）定义工作标题：执行File-Change Tile-3090601048 （3）更改工作文件储存路径：执行File-Chang Directory-E:\ANSYS 2.定义分析类型、单元类型及材料属性 （1）定义分析类型，执行Main Menu-Preferences,如下图所示：
2-1 （2）定义单元类型，执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add弹 出Element Type 对话框.如下图所示： 2-2 （3）定义材料属性 执行Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define material model behavior对话框中，双击 Structual-Linear-Elastic-Isotropic.如下图所示：
2-3 3.导入几何模型 将模型导入到ANSYS，执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型，如下图所示： 3-1
3-2 4. 网格划分 执行Main Menu-Preprocessor-meshing-Mesh Tool命令，考虑到零件的复杂性，采 用智能网格划分，精度为1，其他选项为默认，如下图所示： 4-1
轴承座 轴瓦 轴 四个安装孔径向约束 (对称) 轴承座底部约 束 (UY=0) 沉孔上的推力 (3000 psi.) 向下作用力 (15000 psi.) 基于ANSYS 的轴承座有限元分析 一、 问题描述 在我们机械设计课程中曾经学习过轴系，主要是学习了轴的设计、受力分析以及轴承的设计等等。但没有对轴承座的承受能力进行分析，所以我在这里主要是对一种简单的轴承座进行了有限元分析。在查阅了相关资料之后，可将分析的轴承座示意如下图。 在实际当中，考虑到工艺的要求，图中相应的边缘处须设置有圆角、倒边等等。但在有限元模型中忽略了这些要素。 二、 力学模型的分析与建立 如下图所示 在查阅了相关资料后可将上面描述的问题简化成上述模型，其中的载荷参考了网上的相关资料，在沉孔面上垂直于沉孔面上作用有3000psi.的推力载荷，在轴承孔的下半部分施加15000psi.的径向压力载荷，这个载荷是由于受重载的
轴承受到支撑作用而产生的。由于轴承座一般固定于机身上，所以可以在其底部施加法向位移约束，并且四个安装孔要受到螺栓的约束，所以可以在四个螺栓孔中施加径向对称约束（在ansys中体现为Symmetry B.C.） 三、力学模型的有限元分析 1.建立模型 1）创建基座模型 生成长方体 Main Menu：Preprocessor->Modeling->Create->Volumes->Block->By Dimensions 输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3 平移并旋转工作平面 Utility Menu>WorkPlane->Offset WP by Increments X,Y,Z Offsets 输入2.25,1.25,.75 点击Apply XY，YZ，ZX Angles输入0，－90点击OK。 创建圆柱体 Main Menu：Preprocessor->Modeling->Create->Volumes->Cylinder> Solid Cylinder Radius输入0.75/2, Depth输入－1.5,点击OK。 拷贝生成另一个圆柱体 Main Menu：Preprocessor>Copy>Volumes拾取圆柱体,点击Apply, DZ输入然后点击OK 从长方体中减去两个圆柱体 Main Menu：Preprocessor->Modeling->Operate->Booleans->Subtract-> Volumes首先拾取被减的长方体，点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体，点击OK。 使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致 Utility Menu>WorkPlane>Align WP with> Global Cartesian 2)创建支撑部分