基坑工程开挖模拟-ansys三维有限元分析报告

有限元作业报告班级：学号：姓名：指导教师：日期：2014.8目录题目描述 (3)题目分析 (3)操作步骤 (4)1.定义工作文件名和工作标题..` (4)2. 定义单元类型和材料属性 (4)3.导入几何模型 (7)4.生成有限元网格 (8)5.施加约束和载荷 (9)结果显示 (10)结果分析 (13)题目描述：日常所用的凳子的简易建模与分析上板凳腿下牙条上牙条材料参数：弹性模量E=11GPa，泊松比v=0.33，密度ρ=450kg/m3题目分析：凳子由四根凳腿支撑，凳腿之间有牙条连接，凳子的上表面受到向下的应力。

对于板凳，其主要承受的力来自于板面所受到的压力。

日常生活中，其所受到的力不是很大，而且受力接近均匀，故在ansys分析过程中可以通过给予板面一定的压力来模拟人坐在上面时它所承受的力，以此来分析其所产生的应力应变，从而可以通过分析局部应力应变，来优化其结构，达到延长其使用寿命的目的，这也是本次利用ANSYS分析的缘由。

对于面上的模拟力，我们以成年人50kg的重量均匀分布在凳面上，根据事先测量好的板凳参数（单位mm)：上板尺寸为350×250×15,凳腿尺寸为40×30×400。

由以上参数确定板面所受压强为:()Pa50=10⨯g⨯/=取F=5500Pa÷mNKgmKF571425.035.0操作步骤：1.定义工作文件名和工作标题1）定义工作文件名。

菜单方式：执行Utility Menu-File→Change Jobname-youxianyuan，单击OK按钮。

命令行方式：/FILENAME2）定义工作标题。

菜单方式：执行Utility Menu-File→Change Tile-dengzi，单击OK 按钮。

命令行方式：/TITLE2.定义单元类型和材料属性1）定义单元类型(1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，弹出如图所示[Element Types]对话框。

1、三维托架实体受力分析三维托架实体受力分析：托架顶面承受50psi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，弹性模量E=29×106psi，泊松比v=0.3.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。

1.1、定义单元及材料1、新建单元类型运行主菜单Preproccssor—ElementType—Add／Edit／Delete命令，接着在对话框中单击“Add”按钮新建单元类型。

2、定义单元类型先选择单元形式为Strucral Mass Solid，在右边的滚动框中单击“Brick 8node 185”，然后确定，完成单元类型选择。

3、设置材料属性执行Main Menu/Preproccssor/Material/Props/ Material Models命令，将弹出Define MaterialModel Behavior的对话框。

依次双击Structural,Linear,Elastic,和Isotropic,将弹出1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框。

在EX文本框中输入2.9E7，PRXY文本框中输入0.3.定义材料的弹性模量为2.9E7，泊松比为0.3，单击“OK”按钮，关闭对话框。

完成对材料模量的定义。

1.2、创建几何模型1、生成托架执行Main Menu/Preproccssor/Modeling/Create/Areas/Rectangle/By Dimensions创建剖面，在由面生成体，最后生成三角托架.2、生成两个小圆孔执行执行Main Menu/Preproccssor/Modeling/Create/Areas/Circle/Soild Circle命令，在弹出的对话框中填入圆心位置、半径、高度，确认生成。

3、执行面相减操作执行Main Menu/Preproccssor/Modeling/Operate/Booleans/Subtract/Aeras命令，弹出拾取框。

四川建筑 第29卷4期 2009.08运用ANSYS 模拟多撑式深基坑开挖的研究孙厚超1,李立宏2(1.盐城工学院,江苏盐城224051;2.江苏省盐城市盐都区审计局,江苏盐城224005)=摘 要> 以竖向弹性地基梁理论为基础,以AN S Y S 为平台,采用APDL 语言建立了多撑式深基坑开挖的计算模型。

将其应用于实际工程基坑支护结构的计算,取得了满意的结果。

同时以此工程为原型,对该模型的主要影响因素进行了分析,提出要对墙背土压力进行修正,以进一步完善该模型。

=关键词> 弹性地基梁; ANSY S ; 深基坑; 土压力=中图分类号>TU 476+.4=文献标识码> A[收稿日期]2008-11-11[作者简介]孙厚超(1975~),男,汉,江苏盐城人,工程师,研究方向:岩土工程数值模拟与计算机应用。

对于多撑式地下连续墙的内力计算分析,在计算机普及之前,以日本工程界提出的/山肩邦男法0、/弹性法0、/弹塑性法0等解析法为主。

这类计算方法的优点是力学模型简单,仅用静力平衡法就能求解其内力,且可手算,便于工程界的应用。

但由于这类方法不能计算开挖时支撑轴力和挡墙内力的变化,若将此类方法应用于支撑道数较多的挡墙结构时,所得的结果明显偏大,且支撑道数越多,内力值越大。

因此这类计算方法仅能用于1~2道支撑的挡土结构。

随着计算机的普及,有限元法在基坑工程围护结构分析中得到广泛的应用。

基坑围护结构有限元法,可分为平面有限元和空间有限元两大类。

平面有限元法中主要是杆系有限元法,其中应用最为普遍的是以竖向弹性地基梁法为代表的平面线性有限元法。

目前已开发出多种国内外知名软件可进行基坑围护结构的有限元计算,如/围护之星S U P -PORT 0、/S A P 0、/理正0、/超明星0[1]等。

本文采用大型通用有限元程序AN SYS 进行基坑开挖的模拟,为围护结构的分析提供另外一种方法。

1 竖向弹性地基梁法概述将挡土墙入土深度范围内的墙前土体假想为连续的土弹簧,认为作用在挡墙背侧的土压力为朗肯主动土压力,可由朗肯土压力理论求得,且开挖面以上为三角形分布,开挖面以下为矩形分布。

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有限元分析应用于挖掘机结构件的力学优化发表时间：2015-12-24T14:28:53.517Z 来源：《基层建设》2015年19期供稿作者：张马永1 汤强2 刘刚强3 [导读] 徐州徐工挖掘机械有限公司江苏徐州对于工程机械产品，结构件是设备能够正常工作运转的前提，因此结构件的强度对产品设计来说是非常重要。

张马永1 汤强2 刘刚强3徐州徐工挖掘机械有限公司江苏徐州 221004摘要：随着计算机行业的快速发展，力学分析方法有限元法被广泛的应用于机械、建筑、水利水电及航空航天等领域，对于机械行业尤其重要，通过对结构实体的建模，网格划分，工况加载及计算分析，了解结构在工作区域内的应力状态分布和应力水平，并由此对结构的应力集中区域进行设计改进，以达到保证结构强度，优化结构形式的目的。

关键词：有限元；ANSYS；挖掘机；斗杆1、引言ANSYS软件是由ANSYS公司研制的大型有限元分析（FEA）通用软件，借助其对车辆结构进行力学模拟分析，通过计算了解结构在工作区域内的应力状态分布与应力水平，从结构强度角度判断结构应力情况，为结构改进提供数据与依据，从而对结构设计进行优化。

2、有限元分析概述有限元方法就是利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟[1]。

还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

有限单元法的基本思想有以下几个方面[2]：1）.将连续的结构离散成有限个单元，并在每一单元中设定有限个节点，将连续体看作只在节点处相连接的一组单元的集合体。

2）.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。

3）.利用力学中的某种变分原理去建立用以求节点未知量的有限单元法方程，将一个连续域中有限自由度问题化为离散域中有限自由度问题。

3、有限元法分析步骤有限元分析的步骤按照如下进行：（1）结构离散；（2）单元分析：a.建立位移函数，；b.建立单元刚度方程，；c.计算等效节点力；（3）进行单元集成，；（4）得到节点位移；（5）根据弹性力学公式计算单元应变、应力。

《ANSYS程序应用》上机实验报告学院：机械工程学院系：机械工程专业：机械工程及自动化年级机工0911班姓名：刘老四学号： 094057333333 组_______ 实验时间：指导教师签字：成绩：A N S Y S程序应用基础一、实验目的和要求1.了解ANSYS软件的界面和基本功能，初步掌握使用ANSYS软件求解问题基本步骤；初步掌握使用ANSYS软件求解杆系结构静力学问题的方法；2. 初步掌握使用ANSYS软件求弹性力学平面问题的方法。

二、实验设备和软件台式计算机，ANSYS11.0软件。

三、实验内容1.应用ANSYS程序求解杆系结构静力问题2.应用ANSYS程序求解平面应力问题——直角支架结构3.应用ANSYS程序求解平面应变问题——厚壁圆筒承受压力要求：（1）建立有限元模型；（2）施加约束和载荷并求解；（3）对计算结果进行分析处理。

四、实验结果1.应用ANSYS程序求解杆系结构静力问题题 6.1 在相距a＝10m的刚性面之间，有两根等截面杆铰接在2号点，杆件与水平面夹角为300，在铰接处有一向下的集中力F＝1000N，杆件材料的弹性模量E＝210GPa，泊松比为0.3，截面积A＝0.001m2，如图 6.2所示，试利用二维杆单元LINK1确定集中力位置处的位移。

杆件变形很小，可以按小变形理论计算。

由030tan 2a b，可得b=2.89m 。

图1.0 约束图图1.1 变形和未变形图形表1.0 点位移矢量列表2.应用ANSYS程序求解平面应力问题6.3.1 直角支架结构问题直角支架结构问题是一个简单的单一载荷步的直角支架结构静力分析例题，图6.57中左侧的孔是被沿圆周完全固定的，一个成锥形的压力施加在下面右端孔的下半圆处大小为由50psi到150psi。

已知如图6.57所示的支架两端都是直径为2in的半圆，支架厚度th＝0.5in，小孔半径为0.4in，支架拐角是半径为0.4in的小圆弧，支架是由A36型的钢制成，杨氏模量正＝30×106psi，泊松比为0.27。

有限元分析作业作业名称轴类零件静态受力分析姓名学号班级题目：图1上图1为一个轴类零件模型。

板的材料参数为：弹性模量E=200GPa,泊松比u=0.25：此模型在左侧表面施加固定位移约束，在右侧的右侧表面施加20Mpa的局部压力载荷。

题目分析：此题是一个静态的受力分析，没有涉及到温度、膨胀系数之类，属于一个比较简单的受力分析。

用solidworks软件绘制三维模型，并导入到ANSYS中，对其进行材料的设定，网格划分，施加约束、载荷并求解。

分析过程：1.定义单位、文件名、储存路径及标题定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3080611075更改工作文件储存路径：执行File-Chang Directory-D:\ANSYS定义工作标题：执行File-Change Tile-0012.定义分析类型、单元格类型及材料属性a)定义分析类型GUI：Main Menu | Preference,如图2图2b)选择单元格类型考虑到分析实体的结构相对复杂，选用中间节点的四面体单元，solid92，如图3图3c)定义材料属性，如图4图43.建立模型并导入到ANSYSa)在solidworks中建立三维模型（省略），另存为*.x_t格式。

如图5图5b)将上述模型导入到ANSYS执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型，如图6图64.网格划分：a)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，如图7图7b)划分结果，图8图85.约束加载a)添加位置约束Solution-apply-structural-displacement-on areas（对两小圆孔表面面进行约束），如图9图9b)添加载荷Solution-define load-structural-press-on areas在大圆孔左侧表面施加20Mpa的载荷（压力），如图10图10 图11c)求解Solution-Current LS图解a)位移图解Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal Solution—Displacement vector sum，如图11图11其中位移最大的节点是2124, 其数值如下图12：2123 -0.10873E-04 0.95816E-07-0.81077E-07 0.10874E-042124 -0.11007E-04-0.54780E-07-0.85639E-07 0.11008E-04图12b)应力图解Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal Solution—von Mises stress，如图13图13其中应力最大的节点是1400, 其数值如下图14：1399 0.48174E+08 0.92384E+06-0.18997E+08 0.67171E+08 0.59756E+081400 0.48836E+08 0.27616E+06-0.19776E+08 0.68612E+08 0.61105E+081401 0.45827E+08 0.15004E+07-0.18950E+08 0.64777E+08 0.57355E+08图14结论ANSYS具有强大而广泛的分析功能：广泛应用于结构、热、电磁、声学、流体等多物理场及多场相互耦合的线性、非线性问题。

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 (2)1.1 引言 (2)第二章问题描述 (3)2.1有限元法及其基本思想 (3)2.2 问题描述 (3)第三章力学模型的建立和求解 (3)3.1设定分析作业名和标题 (4)3.2定义单元类型 (5)3.3定义实常数 (7)3.4定义材料属性 (9)3.5建立盘面模型 (11)3.6对盘面划分网格 (18)3.7施加位移边界 (23)3.8施加转速惯性载荷并求解 (26)第四章结果分析 (27)4.1 旋转结果坐标系 (28)4.2查看变形 (28)4.3查看应力 (30)总结 (33)参考文献 (33)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，要将内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。

有限元分析和ANSYS实例报告一、三维托架实体受力分析二、地震位移谱分析三．铸造热分析四、MCM多芯片组件加散热器(热沉)的冷却分析三维托架实体受力分析题目：1、三维托架实体受力分析：托架顶面承受50psi 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，弹性模量E=29×106psi，泊松比v=0.3.试通过ANSYS 输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。

分析:先进行建模，此建模的难点在对V3的构建。

建模后，就对模型进行网格的划分，实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑，选0.1，然后点Meshing，Pick all进行网格划分，所得结果如图1-1。

划分网格后，就可以对模型施加约束，接着就可以对实体进行加载求解了，载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的，加载后求解运算，托架的变形图如图1-2。

图1-2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色部分，这是因为没有任何物体与其承受载荷，故其较容易变形甚至折断。

图1-1托架网格图如图1-3所示是托架应力分布图，由图易看出主要在两孔处出现应力集中。

在使用托架的时候，应当注意采取一些设施减缓其应力集中，特别是在施加载荷时，绝对不能够超过托架所能承受的极限，否则必将导致事故的发生。

图1-2托架位移图图1-3托架应力分布图一、指定分析标题1、修改文件名：选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将文件名改为“bracket”。

2、修改标题：选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将标题名改为“press analysis of bracket structure”。

二、定义单元类型选择结构壳单元类型：选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，在对话框中单击“Structural Solid”，在右边的滚动框中选择“10node 92”。

实训题目：图示为一带圆孔或方孔的单位厚度（1mm ）的正方形平板，在x 方向作用均布压力0.25Mpa ，试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对平板进行有限元分析，并分别就圆孔和方孔结构对以下几种计算方案的计算结果进行比较：1） 分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算；2） 分别采用不同数量的三节点常应变单元计算；3） 比较圆孔和方孔孔边应力水平；在y 轴上，圆孔边应力的精确解为：MPa x 75.0-=σ，在x 轴上，孔边应力的精确解为：MPa y 25.0=σ题目分析：根据题目要求，由于该结构没有说明约束，而且在上下，左右均对称，所以在建平面模型时，只取该结构的1/4为研究对象。

根据要求得出如下结果。

1）.1相同数目三节点单元与六结单元点总变形对比1）.2相同数目三节点单元与六结点单元应变图对比1）.3相同数目三节点单元与六结点单元应力分布图对比1）.4相同数目三节点单元与六结点单元结点最大位移三节点最大位移MAXIMUM ABSOLUTE VALUESUX UY UZ USUMNODE 27 132 0 7VALUE -0.58525E-07 0.17861E-07 0.0000 0.59282E-07六结点最大位移MAXIMUM ABSOLUTE VALUESUX UY UZ USUMNODE 52 462 0 12VALUE -0.58568E-07 0.17871E-07 0.0000 0.59251E-07通过上述最大位移对比可知，X、Y方向上的节点位移是六节点更大；但总位移却是三节点的更大。

1）.5相同数目三节点单元与六结点单元结点等效应力对比三节点最小等效应力MINIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 128 226 128 48 48VALUE 0.0000 -42152. -0.55737E+06 89187. 77250. 六节点最小等效应力 MINIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 2 856 2 95 95VALUE 0.0000 -90247. -0.64678E+06 63889. 55453.通过上述比较知：三节点等效应力最大值比六节点大，分别是77250pa和55453pa三节点最大等效应力 MAXIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 1 8 4 128 128VALUE 0.20654E+06 0.0000 -4679.5 0.55737E+06 0.53940E+06 六节点最大等效应力 MAXIMUM VALUESS1 S2 S3 SINT SEQV NODE 1 10 4 2 2VALUE 0.22886E+06 64976. 0.0000 0.64678E+06 0.60928E+06 2）.1不同数量三节点常应变单元总变形对比。

姓名：班级：学号：指导教师：一、基坑支护设计模拟（一）桩锚支护设计模拟1、工程概况场地位于长春市东部经济技术开发区赛的广场东北角，场区地势较为平坦，标高在199.1—200.97，高差1.87米，开挖深度10米。

经本次勘察，据钻深资料，标准贯入，静力触探原位测试，结合室内土工试验成果综合判定。

场区内地基土自上而下依次为：1、杂填土2、淤泥质粉质粘土3、粉质粘土4、粉质粘土5、粘土6、粉质粘土7、粘土8、粉质粘土9、全风化泥岩。

工程基坑深10米，采用桩锚支护，设置两层锚杆，地面超载按q=10.5Kpa 考虑，场地土层参数如图所示，采用逐层开挖支撑力不变法对支护结构进行设计计算。

2、土层及结构参数模型材料参数表属性名称单元类型弹模（Mpa）泊松比容重（Kn/m3）渗流系数（m/day）粘聚力（Kn/m2）内摩擦角（°）杂填土1 平面应变8000 0.3 18.00 0.1 0.00 0.00粉质粘土2 平面应变28000 0.3 19.40 0.1 16.00 13.00粉质粘土3 平面应变28000 0.3 19.50 0.1 20.00 12.00粉质粘土4 平面应变28000 0.3 19.70 0.1 25.00 14.00粉质平面28000 0.3 19.40 0.1 20.00 14.00粘土5 应变粉质粘土6 平面应变28000 0.3 19.80 0.1 43.00 18.00粉质粘土7 平面应变28000 0.3 19.70 0.1 38.00 20.00粉质粘土8 平面应变 28000 0.3 19.80 0.1 48.00 18.00粘土9平面应变 28000 0.3 19.9 0.1 55.00 19.00锚杆 植入式桁架2000000000.3 78.5 0.1桩 梁240000000.3 25 0.13、模拟方法桩采用梁单元模拟，锚杆固定端采用植入式桁架模拟，锚杆预应力采用一对集中力与分布力模拟，开挖后土体采用钝化单元模拟，本构模型为摩尔-库伦。

广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING 2011年3月第3期MAR 2011No．31工程概况暨南大学第一临床医学院教学楼工程，总建筑面积72870m 2，地下2层，地上19层，建筑高度78.9m 。

基坑深度为11.5m ，基坑支护安全等级为二级，采用“小放坡、密排人工挖孔桩+2道（局部3道）预应力锚索、西北侧加1道角撑”支护方案，另在西北侧设置1排超前支护钢管桩加强配气站的基础以阻止其产生侧向位移，东侧中部结构突出部分设有混凝土板式内支撑。

因现场平面空间有限，施工在在基坑东侧设生活区，西、南侧临近基坑处设材料堆场加工场，其平面分布如图1所示。

本场地原始地貌属珠江三角洲冲积平原区，地势平坦开阔。

据钻孔揭露分析，地基岩土按成因类型可划分为人工填土层、冲积层、坡积层、风化残积层及基岩。

勘探期间测得地下水位埋深0.6～2.9m ，从土的结构分析，人工填土中有一定量的上层滞水；冲积层、坡积层、残积层含少量孔隙～裂隙水，含水量贫乏；基岩中裂隙较发育，估计有一定的基岩裂隙水。

地下水补给来源主要是大气降水及侧向补给。

2模型建立与数值分析2.1基坑支护结构施工流程本工程基坑支护施工主要包含人工挖孔桩、土方开挖、预应力锚索、喷射混凝土护坡、钢筋混凝土梁板支撑等工序，由于原设计施工工艺所要求的“先挖孔桩施工，后土方开挖”成本较高，且对工期有一定影响，经各方协商调整，决定其施工工序如下：工况1：先开挖第1层土方至围护桩桩顶即冠梁底处（-2.85m~-3.85m ），然后进行人工挖孔支护桩施工，再施工钢筋混凝土冠梁、角撑；ANSYS 有限元三维仿真分析预测与预控基坑变形技术陈一乔陈建航（广东省建筑工程集团有限公司广州510635）摘要：基坑工程围护体系稳定和变形是岩土工程领域的研究热点，对其的数值模拟及分析较多采用有限元法，从而获得深基坑周边地表及支护结构变形分布规律，为基坑施工提供指导及优化设计方案。

ANSYS有限元分析报告1. 引言有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是一种常用的工程分析方法，可以用于预测材料和结构在各种工况下的行为和性能。

本报告旨在通过使用ANSYS软件进行有限元分析，对某一具体的工程问题进行模拟和分析，并得出相应的结论和建议。

2. 问题描述本次有限元分析的问题是研究某结构在受载情况下的应力分布和变形情况。

具体而言，我们关注的结构是一个柱形零件，其材料为XXX，尺寸为XXX。

该结构在受到垂直向下的均布载荷时，会发生弯曲变形和应力集中现象。

我们的目标是通过有限元方法对该结构进行分析，预测其应力分布情况，并评估其承载能力。

3. 模型建立我们使用ANSYS软件来建立和分析该结构的有限元模型。

首先，我们将导入该零件的几何数据，然后通过ANSYS的建模工具创建相应的有限元模型。

在建立模型的过程中，我们需要注意几何尺寸、材料特性、约束条件和加载方式等参数的设定，以确保模型的准确性和可靠性。

4. 材料属性和加载条件在进行有限元分析之前，我们需要确定材料的特性和加载条件。

根据提供的信息，我们将采用XXX材料的力学特性进行模拟。

同时，我们假设该结构受到均布载荷的作用，其大小为XXX。

这些参数将在后续的分析中使用。

5. 模型网格划分在进行有限元分析之前，我们需要对模型进行网格划分。

网格的密度和质量将直接影响分析结果的准确性和计算效率。

在本次分析中，我们将采用适当的网格划分策略，以满足准确性和计算效率的要求。

6. 模型分析和结果通过ANSYS软件进行有限元分析后，我们得到了该结构在受载情况下的应力分布和变形情况。

根据分析结果，我们可以观察到应力集中区域和变形程度，并根据材料的特性进行评估。

同时，我们可以通过对加载条件的变化进行分析，预测该结构的承载能力和安全系数。

7. 结论和建议根据有限元分析的结果，我们得出以下结论和建议：•该结构在受均布载荷作用下发生应力集中现象，需要对其进行加强和优化设计。

地下工程GEOTECHN I CAL ENG I N EER I NG WORLD V O L .10 N o .11收稿日期2 2006-7-25基于ANS YS 的铁路隧道开挖过程三维仿真分析王齐林1陈静曦2柯鹏振2(武汉理工大学资源与环境工程学院)摘 要 根据ANS YS 软件的特点,结合隧道力学的有关原理,建立了铁路隧道开挖的三维模型,并分析了开挖模拟后围岩的受力情况,在合理选取支护参数的情况下,认为利用ANS YS 软件来模拟铁路隧道开挖是必要的,也是可行的。

关键词 ANS YS 三维仿真分析 有限元ANS YS 程序不仅功能强大[1],应用范围很广,而且其基于Motif 标准的图形用户界面(G U I)及优秀的程序构架使初学者也能易学易用。

软件主要包括3个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

铁路隧道结构非常复杂,特别是处于不良地质条件下的隧道,进行三维有限元分析时用常规的方法很难精确模拟,并且费时费力。

而ANS YS 强大的实体建模能力可以快速精确地模拟复杂的隧道结构,通过功能完善的网格划分工具即可生成理想的三维有限元网格,并且其计算精度和速度也很高。

隧道的开挖是个复杂的系统工程,在隧道围岩非常复杂的条件下进行ANS YS 有限元开挖模拟是非常必要的,在参数选择合理的情况下,ANS YS 软件可以很好的模拟初期支护、围岩的变形、顶拱下沉等,这对开挖施工工艺、选择合理的支护结构、进行结构可靠性分析等方面都具有重要的意义[2]。

ANSYS有限元分试验报告ANSYS试验报告一、ANSYS简介: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有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。

本实验我们用的是ANSYS12.1软件。

二、试验题目：我们组做的是第六组题目，具体题目如下：（6）如图所示，L/B=10，a= 0.2B ,b= (0.5-2)a，比较b 的变化对最大应力 x的影响；并与（5）比较。

三、题目分析：该问题是平板受力后的应力分析问题。

我们通过使用ANSYS软件求解，首先要建立上图所示的平面模型，然后在平板一段施加位移约束，另一端施加载荷，最后求解模型，用图形显示，即可得到实验结果。

四、ANSYS求解：求解过程以b=0.5a=0.02为例：1.建立工作平面，X-Y平面内画长方形，L=1,B=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01;（操作流程：preprocessor→modeling→create→areas→rectangle）2.根据椭圆方程，利用描点法画椭圆曲线，为了方便的获得更多的椭圆上的点，我们利用C++程序进行编程。

程序语句如下：运行结果如下：本问题（b=0.5a=0.01）中，x在[0,0.02]上每隔0.002取一个点，y 值对应于第一行结果。

由点坐标可以画出这11个点，用reflect命令关于y轴对称，然后一次光滑连接这21个点，再用直线连接两个端点，便得到封闭的半椭圆曲线。

（操作流程：create→keypoints→on active CS→依次输入椭圆上各点坐标位置→reflect→create→splines through keypoints→creat→lines→得到封闭曲线）。

3.由所得半椭圆曲线，生成半椭圆面。

ANSYS有限元实训说明书系别：航空与机械工程系班级：1081041学号：108104126姓名：杨斌斌指导老师：占晓煌日期：2012年12月9日带孔板件的结构静力分析一、问题描述如图1所示.一个中间带有圆孔的板件结构.长度为5m、宽度为1m、厚度为0.2m,正中间有一个半径为0.3m的孔。

板的左端完全固定.板的右端承受向右的均布拉力.大小为2000 N/m.结构材料为普通A3钢.弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。

计算在拉力作用下结构的变形和等效应力分布。

图5-31 一端固定一端受拉的带孔板件结构二、实训目的本实训的目的有二：一是使学生熟悉ANSYS10.0软件的用户界面.了解有限元分析的一般过程；二是通过使用ANSYS软件分析的结果和理论计算结果进行比较.以建立起对利用ANSYS软件进行问题根系的信任度.为以后使用ANSYS软件进行更复杂的结构分析打基础。

（三）实训步骤（一） 分析准备工作（文件管理）（1）清空数据库.开始一个新分析：选取菜单Utility Menu →File →Clear & Star New,弹出【Clears database and Star New 】对话框.采用默认状态单击OK 按钮.弹出Verify 确认对话框.单击OK 按钮。

（2）指定工作文件名：选取菜单Utility Menu →File →Change Jobname,弹出【Change Jobname 】对话框.在【Enter new jobname 】项输入文件名.然后单击OK 按钮.如图3。

图形显示区 主菜单应用菜单 命令输入栏显示调整工具栏图2 用户主界面图3 工作文件名(3)指定工作路径:选取菜单路径Utility Menu→File→Change Diretory,弹出选择路径对话框.在操作系统中选中新的工作路径.然后确认即可。

（4）指定分析标题：选取菜单Utility Menu→File→Change Title,弹出【Change Title】对话框.在【Enter new Title】项输入This is my first ANSYS exercise,然后单击OK按钮。

工程软件应用及设计实习报告学院：理学院专业班级：力学1101班姓名：杨强学号：1101010121指导老师：罗生虎实习时间：2015.1.9-1.15一．实习目的：1.熟悉工程软件在实际应用中具体的操作流程与方法，同时结合所学知识对理论内容进行实际性的操作。

2.培养我们动手实践能力，将理论知识同实际相结合的能力，提高大家的综合能力，便于以后就业及实际应用。

3.工程软件的应用是对课本所学知识的拓展与延伸，对我们专业课的学习有很大的提高，也是对我们进一步的拔高与锻炼。

二．实习内容（一）用ANSYS软件进行输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压：1.0e8 PaR1=0.3R2=0.5管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26。

图1受均匀内压的输气管道计算分析模型（截面图）题目分析：由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其方向上无应变产生。

然后根据结构的对称性，只要分析其中1/4即可。

此外，需注意分析过程中的单位统一。

操作步骤1.定义工作文件名和工作标题1.定义工作文件名。

执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062，单击OK按钮。

2.定义工作标题。

执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062，单击OK按钮。

3.更改目录。

执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen2.定义单元类型和材料属性1.设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK2.选择单元类型。

执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →applyAdd/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OKOptions…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示，选择OK接受单元类型并关闭对话框。

基于ANSYS的挖转机工作装置静力学分析和模态分析刘泽鑫，管会生，赵晶石（西南交通大学机械学院，四川成都 610031）[摘要]本文运用SOLIDWORKS软件建立了挖装机工作装置的主要部件斗杆和动臂的三维模型，导入ANSYS软件对其进行了静力学分析和模态分析，得到了一典型工况下的应力分布及斗杆和动臂的固有频率及振型特征，为实际实验分析提供了一定的参考和依据。

[关键词]ansys，静力学分析，模态分析挖装机作为一种高效的隧道施工机械，最近在中国的运用逐渐增多，因而有必要对其进行研究。

挖装机在共振中不仅需要有较强的强度也需要良好的动强度和机械性能。

故而本文对挖装机工作装置在一典型的工况下进行了力的分析，并以动臂为例进行了静力学分析和模态分析。

图1 挖装机工作装置结构1-斗杆，2-回转前件，3-回转后件，4-动臂，5-底座，6-动臂油缸，7-接头油缸，8-斗杆回转油缸，9-斗杆油缸，10-铲斗，11-弯连杆，12-直连杆，13-铲斗油缸。

1. 载荷的确定要进行静力学分析就必须知道各构件之间及铰点上的力。

这里运用经典的理论力学进行求解。

1.1 计算工况的选择本文对德国Schaeff公司的ITC 312-H4挖装机进行实地测绘，运用三维建模软件solidworks进行建模。

为计算各点载荷和以后的静动力学分析提供信息。

由于挖装机工况很多，不仅有纵向的挖掘，还可以进行横向的角度摆动，因此限于篇幅而不能一一求解，现对一典型工况如图2（即动臂油缸6，接头油缸7，斗杆油缸9都处于收缩状态，通过铲斗油缸转动进行挖掘时的工况）进行求解。

图2 挖装机无转角转动铲斗计算工矿1.2 油缸最大推力各个液压缸的受力取决于不同的工况，在工况（如图3）明确后，各液压缸的最大受力也就是一个可以计算，即当铲斗尖N和铰点M连线竖直时，各油缸有最大的推力。

为了简便计算，我们忽略油缸质量，各构件的质量和铲斗内的土的质量（这恰好使计算值比实际的油缸受力偏大），连杆的机械效率，铲斗内土的摩擦力。