文章插图
1、启动 ANSYS.a. 开始 > 程序 > ANSYS*.* > Configure ANSYS Products b. 打开File Management窗口,在Working Directory输入或选择您的工作目录,如D:\张三\梁分析,在Job Name栏输入或选择您的工作文件名,如beam.c. 选择Run. 以交互模式进入ANSYS,工作文件名为beam. 选择工作目录,命名或选择工作文件名.
2、创建基本模型 使用带有两个关键点的线模拟梁,梁的高度及横截面积将在单元的实常数中设置.a. Main Menu: Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS... b. 输入关键点编号 c输入x,y,z坐标 0,0,0. d. 选择 Apply. e. 输入关键点编号 f. 输入x,y,z坐标6,0,0 . g. 选择 OK. 此时图形显示窗口出现所输入的两个关键点1和2.下面利用两点创建线. h. Main Menu: Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > Straight Line 注意弹出的拾取菜单,以及输入窗口中的操作提示. i. 用鼠标选取两个关键点1和2. j. 在拾取菜单中选择OK.
3、存储ANSYS数据库. Toolbar: SAVE_DB 工作目录中已保存了以工作名命名的数据库文件,可到工作目录中查查看! ANSYS数据库是当用户在建模求解时ANSYS保存在内存中的数据. 由于在ANSYS初始对话框中定义的工作文件名为beam,因此存储的数据库数据到了名为beam.db的数据库文件中. 经常存储数据库文件是必要的. 这样在进行了误操作后,可以恢复上次存储的数据库文件. 存储及恢复操作,可以点取工具条,也可以选择菜单:Utility Menu:File.
4、设定分析模块.a. Main Menu: Preferences b. 选择 Structural. c. 选择 OK. 使用“Preferences” 对话框选择分析模块,以便于对菜单进行过滤. 如果不进行选择,所有的分析模块的菜单都将显示出来. 例如这里选择了结构模块,那么所有热、电磁、流体的菜单将都被过滤掉,使菜单更简洁明了. 创建好几何模型以后,就要准备单元类型、实常数、材料属性,然后划分网格.
5、设定单元类型相应选项. 对于任何分析,您必须单元类型库中选择一个或几个适合您的分析的单元类型(对应于梁的是梁单元,对应于二维实体的是2D实体单元,对应三维实体的是3D实体单元,不能选错). 单元类型决定了辅加的自由度(位移、转角、温度等) 。许多单元还要设置一些单元的选项,诸如单元特性和假设,单元结果的打印输出选项等 。对于本问题,只须选择 BEAM3 并默认单元选项即可.a. Main Menu: Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Deleteb. 选择 Add . . . c. 左边单元库列表中选择 Beam.d. 在右边单元列表中选择 2D elastic 3 (BEAM3).e. 选择 OK 接受单元类型并关闭对话框.f. 选择 Close 关闭单元类型对话框.
6、定义实常数. 有些单元的几何特性,不能仅用其节点的位置充分表示出来,需要提供一些实常数来补充几何信息. 典型的实常数有壳单元的厚度,梁单元的横截面积等. 某些单元类型所需要的实常数,以实常数组的形式输入. 本例中用一条线表示梁显然不足以完全描述梁的性质,需要实常数来补充. (此外对于弹簧单元,弹性系数需作为实常数输入.) a. Main Menu: Preprocessor > Real Constants b. 选择 Add . . . c. 选择 OK 定义BEAM3的实常数. d. 选择 Help 得到有关单元 BEAM3的帮助. e. 查阅单元描述. f. File > Exit 退出帮助系统. g. 在AREA框中输入 0.4*0.6 (横截面积). h. 在IZZ框中输入 0.4*(0.6**3)/12 (惯性矩). i. 在HEIGHT框中输入 0.6 (梁的高度). j. 选择 OK 定义实常数并关闭对话框. k. 选择 Close 关闭实常数对话框.
7、定义材料属性. 材料属性是与几何模型无关的本构属性,例如杨氏模量、密度等. 虽然材料属性并不与单元类型联系在一起,但由于计算单元矩阵时需要材料属性,ANSYS为了用户使用方便,还是对每种单元类型列出了相应的材料类型. 根据不同的应用,材料属性可以是线性或非线性的. 与单元类型及实常数类似,一个分析中可以定多种材料. 每种材料设定一个材料编号(材料参考号). 对于本问题,只须定义一种材料,这种材料只须定义一个材料属性—杨氏模量 3.0e7 kPa=3.0e4N/mm2. a. Preprocessor > Material Props > Material Models b. 选择右栏各向同性线弹性材料:Strucrural > Liner > Elastic > Isotropic.c. 在EX框中输入3e7(弹性模量). d. 选择OK 定义材料属性并关闭对话框.
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