ANSYS实体建模有限元分析-课程设计报告

轴承座的ANSYS实体建模：实验报告（一）一、实验目的：进一步练习ANSYS软件的操作；学会建立模型的高级操作和步骤；实际操作建立微微机械车轮模型。

（一）基本思路有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征，即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。

广义上讲，模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件，以及其他用来表现这个物理系统的特征。

建立模型的典型步骤是：(1)确定分析目标及模型的基本形式，选择合适的单元类型并考虑如何建立适当的网格密度。

(2)进入前处理（PREP7）建立模型，一般情况下利用实体建模创建模型。

(3)建立工作平面。

(4)利用几何元素和布尔运算操作生成基本几何形状。

(5)激活适当的坐标系。

(6)用自底向上方法生成其他实体，即定义关键点后生成线、面和体。

(7) 用布尔运算或编号控制适当地连接各个独立的实体模型域。

四、实验内容及步骤 （一）轴承座建模 1. 创建基座模型(1)、生成基座部分的长方体： 单击Main MenuPreprocessCreateVolumesBlockByDimensions ，输入X1=0,X2=3,Y1=0,Y2=1,Z1=0,Z2=3,然后单击[OK]，得长方体基座。

XY Z09060242-44-sunguoliang(2)、平移并旋转工作平面：Utility Menu WorkPlane OffsetWP by IncrementsX,Y,Z Offsets 输入 2.25,1.25,0.75，点击[Apply]，XY ，YZ ，ZX Angles 输入0，－90，0，单击[OK]。

(3)、创建圆柱体： 单击Main Menu PreprocessorModelingCreateVolumesCylinderSolid Cylinder,输入 WP X=0，WP Y=0，Radius=0.75/2, Depth=－1.5,单击[OK]。

北京科技大学数理学院应用力学系第三章ANSYS建模与分析主要内容：实体建模的概念11.区别实体模型和有限元模型；22.四种创建几何模型的可行方法；33.四类实体模型图元以及它们之间的层次关系.21.区分实体模型与有限元模型现今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模.类似于以数学的方式表结构的几何形状用于在CAD，ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状，用于在里面填充节点和单元，还可以在几何模型边界上方便地施加载荷. 但是，几何实体模型并不参与有限元分析.所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上（节点实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上节点或单元上）进行求解.由几何模型创建有限元模型的过程叫作网格划分（meshing).几何实体模型有限元模型Meshing3Objective3.四类实体模型图元, 以及它们之间的层次关系.(即使想从CAD 模型中传输实体模型，也应该知道如何使ANSYS 建模工具修改传入的模型.)用建模具修改传的模型)下图示意四类图元.•体(3D 模型) 由面围成，代表A 三维实体.•面(表面) 由线围成. 代表实体表面、平面形状或壳（可以是Areas Keypoints 三维曲面）.•线(可以是空间曲线) 以关键点为端点，代表物体的边.)Lines•关键点(位于3D 空间) 代表物体的角点.VolumeArea4.定义工作平面工作平面(WP) 是一个可移动的参考平面，类似于”绘图板“。

ywyxwx原点辅助网格，间距可调工作平面Utility Menu: WorkPlane >工作平面控制移动工作平面的选项有关坐标系统的选项(将在以后的课程中讨论)5.显示工作平面，辅助网格的开关及密度控制要显示工作平面:显示作平面，辅助网格的开关及密度控制Utility Menu: WorkPlane > Display Working Plane显示工作平面标记，表示工作平面的原点.工作平面辅助网格开关:Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...选取二者其中任意一个，显示工作平面辅助网格，然后选择OKOK或Apply.改变辅助网格的间距:Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...间距为010.1输入间距值，然后选择OK 或Apply.间距为0.0566.捕捉开关及捕捉增量.在徒手创建几何图元时，捕捉功能用离散的、可控的增量代替光滑移动，更精确地选取坐标或关键点等.捕捉功能的特点:•捕捉可以打开或关闭.•捕捉增量可调.•(相当于捕捉增量可设置与工作平面间距相等在坐标纸上绘图).打开或关闭捕捉:Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...选取则打开捕捉，不选取则关闭捕捉，然OK Apply后选择OK 或Apply.要修改捕捉增量:Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...输入捕捉增量，然后选择OK或ApplyApply.图示为使用捕捉功能画矩形，其中捕捉增量等于辅助网格间距.77.移动工作平面.工作平面原点的缺省位置与总体坐标原点重合，但可以平移工作平面，便于创建2D几何模型.缺省：工作平面原点与总体坐标原点重合.移动了工作平面以后.注: 从当前的工作平面位置进行平移操作.设定平移量将工作平面平移到一个目标移到个目标上定义工作平面的取向要以设置增量方式平移工作平面:增式移作Utility Menu: WorkPlane > Offset WP by Increments ...选择方向平移工作平面，然后选择OK 或Apply.OK Apply工作平面及激活的坐标系统工作平面是2D 的绘图板，用于定总体及局部坐标系统（例如柱坐位在建模过程中几何项目. Main Menu: Modeling > Create 标，用户定义坐标等）用于设定几何项目在空间的位置. M i M M d li C t > Keypoints > On Working Plane +Main Menu: Modeling > Create > Keypoints > In Active CS ...激活坐标系统可以与工作平面重合，也可以是总体坐标（或局部坐标）系统。

有限元分析ANSYS理论与应用第四版课程设计一、选题背景有限元分析是一种数值分析方法，广泛应用于各个领域。

它通过将复杂问题离散化为简单的有限元单元，然后计算每个单元中的变量，最终得到整个结构体系的解。

有限元分析在工程领域特别受欢迎，因为它可以模拟各种复杂情况，例如热传导、机械应力、电磁场等等。

而ANSYS是目前最为流行的有限元分析软件之一，也是工业界最广泛使用的有限元分析软件之一。

因此，学习ANSYS有限元分析对于工程学生来说非常重要。

同时，深入了解ANSYS的原理和应用，可以培养学生的分析和解决实际问题的能力。

因此，在毕业设计中选择有限元分析ANSYS理论与应用第四版课程设计，是十分有意义的。

二、任务介绍此次毕业设计的主要任务是：研究有限元分析ANSYS理论与应用第四版的内容，结合自己所学的工程知识，开展一个完整的课程设计。

具体任务包括以下几个方面：1. 学习有限元分析ANSYS理论与应用第四版的内容在开始课程设计之前，首先应当充分了解有限元分析ANSYS理论与应用第四版的内容。

学习过程中需要做到以下几点：•仔细研读ANSYS有限元分析的理论原理•阅读实例并模拟实例分析•练习使用软件进行有限元分析2. 独立设计一个有限元分析问题独立设计一个有限元分析问题，通过ANSYS软件进行模拟，从而体验有限元分析的具体过程。

设计问题的具体细节应满足以下几点：•选取合适的设计问题，并设计一个相应的结构模型•通过ANSYS软件对所设计的结构模型进行有限元分析•根据分析结果，解释结构中的应力分布和变形情况3. 形成课程设计报告将独立完成的有限元分析问题的报告形成课程设计报告。

具体要求如下：•完整介绍自己所设计的有限元分析问题，包括结构模型、参数设置等•描述有限元分析的具体过程•分析并解释分析结果，并对结果进行合理的解释和评估•总结有限元分析的理论和应用，提出未来研究的方向和思考三、学习方法和途径学习ANSYS有限元分析的理论和方法有多种途径和方法。

Ansys的静力分析即研究刚体在X,Y,Z方向上的变形度，动态分析：模态分析（固有频率和模态振型—其与刚度有关，前者越大，后者越大）有限元法与有限元软件基本理论有限元法的基本思想最早出现于20世纪40年代初期，但是直到1960年，美国的克拉夫在一篇论文中刁‘首次使用“有限元法”这个名词。

在20世纪60年代末70年代初，有限单元法在理论上已基本成熟，并开始陆续出现商业化的有限元分析软件。

有限元法的出现与发展有着深刻的工程背景。

20世纪40至50年代，美、英等国的飞机制造业有了大幅度的发展，随着飞机结构的逐步变化，准确地了解飞机的静态特性和动态特性越来越显得迫切，但是传统的设计分析方法己经不能满足设计的需要，因此工程设计人员便开始寻找一种更加适合的分析方法，于是出现了有限单元法的思想。

有限单元法的基本思想是将连续的结构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，将连续体看作是只在节点处相互连接的一组单元的集合体;同时选定场函数的节点值作为基本未知量，并在每一单元中假设一近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律，进而利用力学中的某些变分原理去建立用以求解节点未知量的有限元方程，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题。

一经求解就可以利用解得的节点值和设定的插值函数确定单元上以至整个集合体上的场函数。

由于单元可以设计成不同的几何形状，因而可灵活地模拟和逼近复杂的求解域。

显然，如果插值函数满足一定要求，随着单元数目的增加，解的精度会不断提高而最终收敛于问题的精确解。

虽然从理论上说，无限制地增加单元数目可以使数值分析解最终收敛于问题的精确解，但是这却增加了计算机计算所耗费的时间。

在实际工程应用中，只要所得的数据能够满足工程需要就足够了。

因此，有限元分析方法的基本策略就是在分析的精度和分析的时间上找到一个最佳平衡点。

有限元求解程序的内部过程可从图4.中看出。

1 结构离散化，输入或生成有限元网络络2 计算单元刚度矩阵形成总刚度矩阵阵阵3 形成节点载荷向量量4 引入约束条件件5 解线性代数方程组组6 输出节点位移移7 计算并输出单元的应力力图4.1有限元求解流程图有限元分析软件一ANSYS简介:以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，即有限元分析软件，不断吸取计算方法和计算机技术的最新进展，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，己成为解决现代工程问题的有力工具。

一、实验目的：综合训练和培养学生利用有限元技术进行机械系统分析和设计的能力，独立解决本专业方向实际问题的能力；进一步提高学生创新设计、动手操作能力，为将来所从事的机械设计打下坚实的基础。

二、实验环境1.硬件：联想计算机1台2.软件：CAE软件ANSYS三、实验内容任务：主要训练学生对机械结构问题分析规划的能力，能正确利用有限元分析软件ANSYS建立结构的有限元模型，合理定义单元、分析系统约束环境，正确加载求解，能够提取系统分析结果。

通过实验分析使学生了解和掌握有限元技术辅助机械系统设计和分析的特点，推动学生进行创新设计。

本组数据：要求：本实验要求学生以高度的责任感，严肃认真、一丝不苟的态度进行设计，充分发挥主观能动性，树立正确的设计思想和良好的工作作风，严禁抄袭和投机取巧。

同时，按以下要求进行设计：1、按照国家标淮和设计规范进行设计：塔式起重机设计规范GB/T 13752-92；起重机设计规范GB/T3811-2008；钢结构设计规范GB 50017-2003；塔式起重机安全规程GB 5144-2006。

2、进行塔式起重机起重臂的设计，额定起重力矩为630 kN⋅m、800 kN⋅m、1000 kN⋅m、1250kN m分别进行最大幅度为40m、45m、50m、55m、60m的起重臂的设计、计算。

（800kN.m 30m）3、综合运用学过的力学知识和有限元理论，设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数，构造起重臂的有限元模型，选择合适的单元，施加合适的载荷和边界条件，对结构进行静力分析，提取结果，进行强度和刚度校核，撰写实验报告并总结。

四、实验步骤：（一）问题分析设计起重臂的结构及主肢和腹杆的参数，构造起重臂的有限元模型，选择合适的单元，施加合适的载荷和边界条件，对结构进行静力分析，提取结果，进行强度和刚度校核模型简化起重臂根部通过销轴与塔机回转节相连，在臂架起升平面可视为铰接(二)实验过程：1、准备工作双击ansys图标，打开软件进入工作环境，选择存储路径Utility Menu-File-Change Directery-桌面；Utility Menu-File-change Jobname点击使复选框处于yes状态-OK设置优选项Menu –preferences选择Structrure复选框OK。

ANSYS有限元分析报告1. 简介在工程设计领域，有限元分析是一种常用的数值分析方法，通过将复杂的结构划分为有限数量的单元，然后对每个单元进行力学和物理特性的计算，最终得出整个结构的响应。

ANSYS是一款流行的有限元分析软件，提供了丰富的工具和功能，可用于解决各种工程问题。

本文将介绍ANSYS有限元分析的基本步骤和流程，并以一个实际案例为例进行说明。

2. 步骤2.1 确定分析目标首先要确定分析的目标。

这可以是结构的强度分析、振动分析、热传导分析等。

根据目标的不同，还需确定所需的加载条件和边界条件。

2.2 几何建模在进行有限元分析之前，需要进行几何建模。

在ANSYS中，可以使用几何建模工具创建和编辑结构模型。

这包括定义几何形状、尺寸和位置等。

2.3 网格划分网格划分是有限元分析的关键步骤。

通过将结构划分为多个单元，可以将结构分解为有限数量的离散部分，从而进行数值计算。

在ANSYS中，可以使用网格划分工具进行自动或手动划分。

2.4 材料属性定义在进行有限元分析之前，需要定义材料的物理和力学属性。

这包括弹性模量、泊松比、密度等。

ANSYS提供了一个材料库，可以选择常见材料的预定义属性，也可以手动定义。

2.5 加载和边界条件定义在进行有限元分析之前，需要定义加载和边界条件。

加载条件可以是力、压力、温度等。

边界条件可以是支撑、固定或自由。

2.6 求解和结果分析完成前面的步骤后，可以开始求解分析模型。

ANSYS将应用数值方法来解决有限元方程组，并计算结构的响应。

一旦求解完成，可以进行结果分析，包括位移、应力、应变等。

2.7 结果验证和后处理在对结果进行分析之前，需要对结果进行验证。

可以使用已知的理论结果或实验数据进行比较，以确保分析结果的准确性。

完成验证后，可以进行后处理，生成报告或结果图表。

3. 案例分析在本案例中，将针对一个简单的悬臂梁进行有限元分析。

3.1 确定分析目标本次分析的目标是确定悬臂梁在给定加载条件下的应力分布和变形。

ansys课程设计基本理论一、教学目标本课程的目标是让学生掌握ANSYS课程设计的基本理论。

知识目标包括：了解ANSYS软件的基本功能和操作；掌握ANSYS在工程计算和仿真中的应用；理解ANSYS中的有限元分析原理。

技能目标包括：能够独立操作ANSYS软件进行简单的工程计算和仿真；能够根据实际问题选择合适的ANSYS分析方法；能够对分析结果进行合理的解释和评价。

情感态度价值观目标包括：培养学生的创新意识和解决问题的能力；培养学生的团队合作意识和沟通表达能力；培养学生对工程计算和仿真的兴趣和热情。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括ANSYS软件的基本功能和操作、有限元分析原理以及ANSYS在工程计算和仿真中的应用。

具体包括以下几个方面：1.ANSYS软件的基本功能和操作：包括前处理、求解器和后处理三个部分的基本操作，如建立模型、网格划分、加载和求解等。

2.有限元分析原理：包括有限元法的基本概念、刚度矩阵和质量矩阵的求解、线性方程组的求解等。

3.ANSYS在工程计算和仿真中的应用：包括结构分析、热分析、流体动力学分析、电磁场分析等。

三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、案例分析法和实验法。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握ANSYS软件的基本功能和操作、有限元分析原理以及ANSYS在工程计算和仿真中的应用。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解ANSYS在工程计算和仿真中的应用，并培养学生的解决问题和团队合作的能力。

3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉ANSYS软件的基本功能和操作，并提高学生的实际操作能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料和实验设备。

1.教材：选用《ANSYS课程设计基本理论》教材，为学生提供系统的理论知识。

2.多媒体资料：包括PPT课件、教学视频等，为学生提供直观的学习资源。

3.实验设备：包括计算机、ANSYS软件等，为学生提供实际操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。

有限元法分析与建模课程设计报告学院：机电学院专业：机械制造及其自动化指导教师：****学生：****学号：2012011****2015-12-31摘要本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。

力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况，为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。

关键词：ANSYS10.0；光盘；应力；应变。

目录第一章引言31.1 引言3第二章问题描述52.1有限元法及其基本思想52.2 问题描述5第三章力学模型的建立和求解63.1设定分析作业名和标题63.2定义单元类型73.3定义实常数103.4定义材料属性133.5建立盘面模型153.6对盘面划分网格233.7施加位移边界283.8施加转速惯性载荷并求解31第四章结果分析334.1 旋转结果坐标系334.2查看变形344.3查看应力36总结39参考文献40第一章引言1.1 引言光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一，认真研究光盘产业的规律和发展趋势，是一件非常迫切的工作。

光盘产业发展的整体性强，宏观调控要求高，因此，对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题，包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。

在高速光盘驱动器中，光盘片会产生应力和应变，在用ANSYS分析时，要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷，即可以施加角速度。

需要注意的是，利用ANSYS施加边界条件时，要将孔边缘节点的周向位移固定，为施加周向位移，而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。

本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型，采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析，同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。

有限元分析实验报告有限元分析实验报告一、实验基本要求根据实验指导书的要求能够独立的使用ANSYS 软件操作并在计算机上运行，学会判断结果及结构的分析，学会建立机械优化设计的数学模型，合理选用优化方法，独立的解决机械优化设计的实际问题。

二、实验目的1. 加深对机械优化设计方法的理解2. 掌握几种常用的最优化设计方法3. 能够熟练使用ANSYS 软件操作，培养学生解决案例的能力4. 培养学生灵活运用优化设计方法解决机械工程中的具体实例三、实验软件及设备计算机一台、一种应用软件如ANSYS四、实验内容实验报告例题实训1——衍架的结构静力分析图2-2所示为由9个杆件组成的衍架结构，两端分别在1，4点用铰链支承，3点受到一个方向向下的力F y , 衍架的尺寸已在图中标出，单位： m。

试计算各杆件的受力。

其他已知参数如下: 弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的2横截面积A=0.125m.一、 ANSYS8.0的启动与设置图2-2 衍架结构简图1．启动。

点击：开始>所有程序> ANSYS8.0> ANSYS ，即可进入ANSYS 图形用户主界面。

图2-4 Preference 参数设置对话框2．功能设置。

电击主菜单中的“Preference ”菜单，弹出“参数设置”对话框，选中“Structural ”复选框，点击“OK ”按钮，关闭对话框，如图2-4所示。

本步骤的目的是为了仅使用该软件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。

3．系统单位设置。

由于ANSYS 软件系统默认的单位为英制，因此，在分析之前，应将其设置成国际公制单位。

在命令输入栏中键入“/UNITS，SI ”，然后回车即可。

（注：SI 表示国际公制单位）二单元类型，几何特性及材料特性定义1．定义单元类型。

2．定义几何特性。

3．定义材料特性。

三衍架分析模型的建立1．生成节点。

简单台柱静力分析一、问题提出一工程用圆柱形金属支柱，咼约为25m 底面直径约为3m 其底座固定在地 基上，使用中主要受载来自于顶部结构的垂直向压力为 1000N 侧向风载荷约为 100N 。

金属支柱材料弹性模量为210GPa 泊松比为0.3。

试分析其使用过程中的 变形和危险点。

二、建模步骤1.建立工作文件名个工作标题 1) .定义工作文件名依次单击：Utility Menu^File — ChangeJobname 弹出 “ChangeJobname ”对话框，如图1所示，在“ [/FILNAM]Enter newjobname ”选项的输入栏中输入 工作文件名为“ EX2-T ,勾选“ New log and error files ”选项的“ Yes ”复选 框，单击“ OK 按钮关闭该对话框。

A change JobnameE/FIlLNAM] Ent&r newjobnamt New log and error files?Cancel17 Yes0<2).定义工作标题依次单击：Utility Meni—File —Change Title，弹出“ Change Title ”对话框，如图2所示，在“ [/TITLE]Enter newtitle ”选项的输入栏中输入“ The an alysis of a cyli nder body ”，单击“OK按钮关闭该对话框。

A Change TitleI/TITLE] Enter new title The analysis of a cylinder body 1Z45523115OK Cancel2.定义单元类型3.依次单击：Main Menu —Preprocessor —Element Type —Add/Edit/Delete ，弹出“Element Types”对话框，如图3所示。

单击“Add... ”按钮，弹出“Librarty ofElement Types ” 对话框，如图 4 所示。

第五章实体建模5.1实体建模操作概述用直接生成的方法构造复杂的有限元模型费时费力，使用实体建模的方法就是要减轻这部分工作量。

我们先简要地讨论一下使用实体建模和网格划分操作的功能是怎样加速有限元分析的建模过程。

自下向上地模造有限元模型：定义有限元模型顶点的关键点是实体模型中最低级的图元。

在构造实体模型时，首先定义关键点，再利用这些关键点定义较高级的实体图元（即线、面和体）。

这就是所谓的自下向上的建模方法。

一定要牢记的是自下向上构造的有限元模型是在当前激活的坐标系内定义的。

图5-1自下向上构造模型自上向下构造有限元模型：ANSYS程序允许通过汇集线、面、体等几何体素的方法构造模型。

当生成一种体素时，ANSYS程序会自动生成所有从属于该体素的较低级图元。

这种一开始就从较高级的实体图元构造模型的方法就是所谓的自上向下的建模方法。

用户可以根据需要自由地组合自下向上和自上向下的建模技术。

注意几何体素是在工作平面内创建的，而自下向上的建模技术是在激活的坐标系上定义的。

如果用户混合使用这两种技术，那么应该考虑使用CSYS，WP或CSYS，4命令强迫坐标系跟随工作平面变化。

图5-2自上向下构造模型（几何体素）注意：建议不要在环坐标系中进行实体建模操作，因为会生成用户不想要的面或体。

运用布尔运算：可以使用求交、相减或其它的布尔运算雕塑实体模型。

通过布尔运算用户可直接用较高级的图元生成复杂的形体。

布尔运算对于通过自下向上或自上向下方法生成的图元均有效。

图5-3使用布尔运算生成复杂形体。

拖拉或旋转：布尔运算尽管很方便，但一般需耗费较多的计算时间。

故在构造模型时，如果用拖拉或旋转的方法建模，往往可以节省计算时间，提高效率。

图5-4拖拉一个面生成一个体〔VDRAG〕移动和拷贝实体模型图元：一个复杂的面或体在模型中重复出现时仅需要构造一次。

之后可以移动、旋转或拷贝到所需的地方。

用户会发现在方便之处生成几何体素再将其移动到所需之处，这样往往比直接改变工作平面生成所需体素更方便。

第一章 ANSYS 分析基本步骤（黑小2）本章目标（黑小3）学习完本章后，学员应该能够初步掌握ANSYS 分析问题的基本操作步骤.（揩小4）Lesson A. 分析过程2-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤.2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. Lesson B. 文件管理2-3. ANSYS 文件系统: a. ANSYS 在分析过程中怎样使用文件. b. ANSYS 使用的文件名称的格式.c.确定 ANSYS 默认的文件名.2-4. ANSYS 的数据库: a.ANSYS 数据库中存储的数据.b. 数据库的存储操作.c.数据库的恢复操作.d. 怎样通过存储及恢复数据库文件修改错误. Lesson C. ANSYS 分析基本步骤训练 2-5. ANSYS 分析过程实例演练.Lesson A. 分析过程ANSYS 分析采用的是有限元分析技术。

在分析时，必须将实际问题的模型转化为有限元模型。

有限元分析(FEA) 是对物理现象（几何及载荷工况）的模拟，是对真实情况的数值近似。

通过划分单元，求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。

ObjectiveLesson Objectives1. 创建有限元模型 – 创建或读入几何模型. – 定义材料属性.– 划分单元 (节点及单元).2. 施加载荷进行求解 – 施加载荷及载荷选项. – 求解.3. 查看结果 – 查看分析结果.– 检验结果. (分析是否正确)分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。

主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。

1.建立有限元模型2.施加载荷求解3.查看结果主菜单2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现.1-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤.Procedure1. .....2. .....3. .....1. 第一步创建有限元模型之主菜单体现主要部分：定义单元类型定义实常数定义材料建立实体模型等转变为有限元模型建立有限元模型2. 第二步施加荷载求解之主菜单体现主要部分：定义分析类型施加约束与荷载定义载荷步求解施加荷载求解3. 第三步查看结果之主菜单体现主要部分：读入结果显示图形结果显示列表结果定义单元表查看结果Lesson B. 文件管理ANSYS 文件及工作文件名：ANSYS 在分析过程中需要读写文件。

分析报告实例一和实例二建模过程遵从ansys的基本建模步骤：（1）建立有限元模型在ANSYS中建立有限元模型的过程大致可分为以下3个主要步骤：①建立或导入几何模型②定义材料属性③划分网格建立有限元模型（2）施加载荷并求解在ANSYS中施加载荷及求解的过程大致可以分为以下3个主要步骤：①定义约束②施加载荷③设置分析选项并求解（3）查看分析结果在ANSYS中查看分析结果的过程大致可以分为以下2个主要步骤：①查看分析结果②检验分析结果（验证结果是否正确）实例分析一：例一所要分析的问题是平面带孔平板在均布载荷作用下板内的应力情况分布。

实例类型为ANSYS结构分析，分析类型为线性静力分析。

通过在ansys中基本的实体建模操作，布尔运算和网格细化，施加均布载荷，到最后的求解，方可得到显示变形后形状和应力等值线图、单元信息列表等等结果。

下面查看分析结果，对于静力分析主要是模型位移及等效应力等值线图或者节点结果数据列表。

模型变形图如下所示：最大变形量图如下所示：等效应力等值线图如下所示：列表显示位移结果数据如下所示：列表显示节点应力值如下所示：实例分析二：例二所要分析的问题是大坝在约束和载荷作用下的应力，应变情况。

实例类型为ANSYS结构分析，分析类型为线性静力分析。

通过在ansys中基本的实体建模操作，网格划分，施加载荷，到最后的求解，方可得到显示变形后形状和应力等值线图等结果。

下面查看分析结果，对于静力分析主要是模型位移及等效应力等值线图或者节点结果数据列表。

模型变形图如下所示：最大变形量图如下所示：等效应力等值线图如下所示：列表显示位移结果数据如下所示：列表显示节点应力值如下所示：以下是两个结构的*.log文件：Plane：/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1UP20090415 17:04:30 03/24/2011 /CWD,'E:\Ansys.work\3-24-plane'/TITLE,plane/REPLOT!*/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,1KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_MULTI,0/GO!*/COM,/COM,Preferences for GUI filteringhave been set to display:/COM, Structural!*/PREP7!*ET,1,PLANE82!*KEYOPT,1,3,3KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0!*!*MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2e5MPDATA,PRXY,1,,0.3!*R,1,20,!*SAVEFINISH/SOLFINISH/PREP7 BLC4,0,0,200,100CYL4,100,50,20 ASBA, 1, 2 SAVEAESIZE,ALL,20, TYPE, 1MAT, 1REAL, 1 ESYS, 0 SECNUM,!*MSHAPE,0,2DMSHKEY,0!*CM,_Y,AREAASEL, , , , 3 CM,_Y1,AREACHKMSH,'AREA' CMSEL,S,_Y!*AMESH,_Y1!*CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2!*SAVEFINISH/SOL!*ANTYPE,0FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,4!*/GODL,P51X, ,ALL,0FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,2/GO!*SFL,P51X,PRES,-1,/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1PLDISP,0!*/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0/RGB,INDEX,100,100,100, 0 /RGB,INDEX, 80, 80, 80,13 /RGB,INDEX, 60, 60, 60,14 /RGB,INDEX, 0, 0, 0,15/REPLOTFINISH! /EXIT,ALLDam：/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1UP20090415 20:54:59 03/24/2011 /TITLE,dam_fenxi!*/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,1KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_MULTI,0/GO!*/COM,/COM,Preferences for GUI filteringhave been set to display:/COM, Structural!*/PREP7!*ET,1,PLANE42!*KEYOPT,1,1,0KEYOPT,1,2,0KEYOPT,1,3,2KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0!*!* MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3SAVEK,1,0,0,,K,2,1,0,,K,3,1,5,,K,4,0.45,5,,FLST,2,4,3FITEM,2,1FITEM,2,2FITEM,2,3FITEM,2,4A,P51XFLST,5,2,4,ORDE,2 FITEM,5,1FITEM,5,3CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,,_Y!*LESIZE,_Y1, , ,15, , , , ,1 !*FLST,5,2,4,ORDE,2 FITEM,5,2FITEM,5,4CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,,_Y!*LESIZE,_Y1, , ,20, , , , ,1!*TYPE, 1MAT, 1REAL,ESYS, 0SECNUM,!*MSHAPE,0,2DMSHKEY,1!*CM,_Y,AREAASEL, , , , 1CM,_Y1,AREACHKMSH,'AREA'CMSEL,S,_Y!*AMESH,_Y1!*CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2!*SAVE*DEL,_FNCNAME*DEL,_FNCMTID*DEL,_FNCCSYS*SET,_FNCNAME,'dam'*SET,_FNCCSYS,0! /INPUT,dam.func,,,1*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,3,1,,,,%_FNCCSYS% !! Begin of equation: 1000*{X}*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 1000, 0, 0, 2*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, 2 *SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, 99, 0, 1, -2, 0, 0! End of equation: 1000*{X}!-->FINISH/SOLFLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,4/GO!*!*SFL,P51X,PRES, %DAM%FLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,1!*/GODL,P51X, ,ALL,0FLST,2,1,4,ORDE,1FITEM,2,2!*/GODL,P51X, ,ALL,0/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1PLDISP,1!*/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0!*/EFACET,1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0PLNSOL,S,EQV!*ANCNTR,10,0.5PLNSOL,U,SUM!*ANCNTR,10,0.5!*PRNSOL,U,COMPPRRSOL,FINISH! /EXIT,ALL。

ANSYS有限元分析
应用ANSYS软件对3D打印机的滑块进行有限元分析。

一、建立三维实体模型
在Pro/E中建立滑块的三维实体模型，如图1-1所示。

再通过Pro/E 与ANSYS软件的无缝连接，将滑块的三维实体模型导入ANSYS软件中进行有限元强度分析。

图1-1 三维实体模型
二、划分网格
利用ANSYS软件自带的网格划分工具对导入的模型进行自由网格划分，结果如图1-2所示，共划分单元13137，节点22927。

图1-2 有限元模型
三、施加载荷与约束
分别在滑块内圆柱面的上下部分施加侧向作用力，并对滑块与平台的接触面施加位移约束。

四、求解并分析结果
利用ANSYS软件的求解器模块solve对滑块的有限元模型求解，得到滑块的变形云图和应力云图，如图1-3、1-4所示。

由图可知，滑块的最大变形量和最大应力值都极小，满足强度要求，故设计合理。

图1-3 变形云图
图1-4 应力云图。

ANSYS实验分析报告本次实验是利用ANSYS软件对一个弯曲结构进行有限元分析。

主要目的是研究在不同载荷下，该结构的应力和变形情况。

以下是本次实验的过程与结果分析。

一、建立模型首先，我们在ANSYS中建立出该结构的三维模型。

我们通过几何体建模的方法，将其仿真为一个由四个梁柱组成的简单框架结构。

具体的建模操作如下：1. 在“DesignModeler”中选择几何体建模，先建立底部两个支撑，分别为长方体和正方体，通过旋转复制成两组，组成左右两侧的支撑。

2. 手动建立横向梁和纵向柱，将其分别连接在底部的支撑之间，形成框架的主体。

3. 将上部吊挂点也建立为长方体，通过旋转复制成两组，分别连接在左右两侧的支撑之上。

4. 最后，将整个模型导出为STEP文件，方便之后进行后续的有限元分析。

二、设定边界条件在进行有限元分析之前，我们需要确定边界条件。

在本次实验中，我们将底部的两个支撑固定不动，作为模型的固支部分。

三、设置载荷接下来，我们将模型的上部吊挂点承载了一个垂直向下的载荷，模拟在实际使用中被吊载的情况。

我们对载荷大小和方向进行了多次调整，使得其尽可能满足实际情况，并且能够顺利完成有限元分析。

四、进行有限元分析有了模型和边界条件的设定，我们开始进行有限元分析。

在ANSYS中，我们选择了静力学模块，并且设置了相应的分析参数（包括材料属性、单元类型等）。

分析过程中，我们关注了应力和变形两个方面的计算，通过查看各个节点的数值以及色彩分布图，能够更清晰地了解结构的状态。

五、结果分析通过分析，我们获得了如下两个方面的结果：1. 应力分布我们观察到，该结构的应力主要集中在上部吊挂点以及梁柱连接处，尤其是梁柱连接处的应力相对较大且分布比较均匀。

而在其余区域，则几乎没有应力产生或仅产生了很小的应力。

2. 变形情况在载荷作用下，该结构的变形情况较为明显，上部吊挂点相对底部固支发生了垂直方向的变形，同时某些连接处也出现了微小的变形。