Ansys受力分析例程
ANSYS实例分析75道(含结果)
【ANSYS 算例】3.4.2(1) 基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step)下面以一个简单桁架桥梁为例，以展示有限元分析的全过程。
背景素材选自位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988)，见图3-22。
该桁架桥由型钢组成，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3-6。
桥长L=32m,桥高H=5.5m 。
桥身由8段桁架组成，每段长4m 。
该桥梁可以通行卡车，若这里仅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P 1 ，P 2和P 3 ，其中P 1= P 3=5000 N, P 2=10000N ，见图3-23。
图3-22位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988)图3-23 桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)表3-6 桥梁结构中各种构件的几何性能参数构件 惯性矩m 4 横截面积m 2顶梁及侧梁(Beam1) 643.8310m -⨯322.1910m -⨯ 桥身弦梁(Beam2) 61.8710-⨯31.18510-⨯ 底梁(Beam3)68.4710-⨯ 33.03110-⨯解答 以下为基于ANSYS 图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。
(1) 进入ANSYS （设定工作目录和工作文件）程序 → ANSYS → ANSYS Interactive → Working directory （设置工作目录）→ Initial jobname （设置工作文件名）:TrussBridge → Run → OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu ：Preferences… → Structural → OK(3) 定义单元类型ANSYS Main Menu：Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete... →Add…→Beam: 2d elastic 3 →OK（返回到Element Types窗口）→Close(4) 定义实常数以确定梁单元的截面参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants…→Add/Edit/Delete →Add…→select Type 1 Beam 3 →OK →input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2.19E-3，Izz: 3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁) →Apply →input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1.185E-3，Izz: 1.87E-6 (2号实常数用于弦杆) →Apply →input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3.031E-3，Izz: 8.47E-6 (3号实常数用于底梁) →OK (back to Real Constants window) →Close (the Real Constants window)(5) 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(定义泊松比及弹性模量) →OK →Density(定义材料密度) →input DENS: 7800, →OK →Close（关闭材料定义窗口）(6) 构造桁架桥模型生成桥体几何模型ANSYS Main Menu：Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →NPT Keypoint number：1，X，Y，Z Location in active CS：0，0 →Apply →同样输入其余15个特征点坐标（最左端为起始点，坐标分别为(4,0), (8,0), (12,0), (16,0), (20,0), (24,0), (28,0), (32,0), (4,5.5), (8,5.5), (12,5.5), (16.5.5), (20,5.5), (24,5.5), (28,5.5)）→Lines →Lines →Straight Line →依次分别连接特征点→OK网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Attributes →Picked Lines →选择桥顶梁及侧梁→OK →select REAL: 1, TYPE: 1 →Apply →选择桥体弦杆→OK →select REAL: 2, TYPE: 1 →Apply →选择桥底梁→OK →select REAL: 3, TYPE:1 →OK →ANSYS Main Menu：Preprocessor →Meshing →MeshTool →位于Size Controls下的Lines：Set →Element Size on Picked →Pick all →Apply →NDIV：1 →OK →Mesh →Lines →Pick all →OK (划分网格)(7) 模型加约束ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural→Displacement →On Nodes →选取桥身左端节点→OK →select Lab2: All DOF(施加全部约束)→Apply →选取桥身右端节点→OK →select Lab2: UY(施加Y方向约束)→OK(8) 施加载荷ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Keypoints →选取底梁上卡车两侧关键点（X坐标为12及20）→OK →select Lab: FY，Value: -5000 →Apply →选取底梁上卡车中部关键点（X坐标为16）→OK →select Lab: FY，Value: -10000 →OK →ANSYS Utility Menu：→Select →Everything(9) 计算分析ANSYS Main Menu：Solution →Solve →Current LS →OK(10) 结果显示ANSYS Main Menu：General Postproc →Plot Results →Deformed shape →Def shape only →OK （返回到Plot Results）→Contour Plot →Nodal Solu →DOF Solution, Y-Component of Displacement →OK（显示Y方向位移UY）(见图3-24(a))定义线性单元I节点的轴力ANSYS Main Menu →General Postproc →Element Table →Define Table →Add →Lab: [bar_I], By sequence num: [SMISC,1] →OK →Close定义线性单元J节点的轴力ANSYS Main Menu →General Postproc →Element Table →Define Table →Add →Lab: [bar_J], By sequence num: [SMISC,1] →OK →Close画出线性单元的受力图(见图3-24(b))ANSYS Main Menu →General Postproc →Plot Results →Contour Plot →Line Elem Res →LabI: [ bar_I], LabJ: [ bar_J], Fact: [1] →OK(11) 退出系统ANSYS Utility Menu：File →Exit →Save Everything →OK(a)桥梁中部最大挠度值为0.003 374m (b)桥梁中部轴力最大值为25 380N图3.24 桁架桥挠度UY以及单元轴力计算结果【ANSYS算例】3.4.2(2) 基于命令流方式的桁架桥梁结构分析!%%%%% [ANSYS算例]3.4.2(2) %%%%% begin %%%%%%!------注：命令流中的符号$，可将多行命令流写成一行------/prep7 !进入前处理/PLOPTS,DA TE,0 !设置不显示日期和时间!=====设置单元和材料ET,1,BEAM3 !定义单元类型R,1,2.19E-3,3.83e-6, , , , , !定义1号实常数用于顶梁侧梁R,2,1.185E-3,1.87e-6,0,0,0,0, !定义2号实常数用于弦杆R,3,3.031E-3,8.47E-6,0,0,0,0, !定义3号实常数用于底梁MP,EX,1,2.1E11 !定义材料弹性模量MP,PRXY,1,0.30 !定义材料泊松比MP,DENS,1,,7800 !定义材料密度!-----定义几何关键点K,1,0,0,, $ K,2,4,0,, $ K,3,8,0,, $K,4,12,0,, $K,5,16,0,, $K,6,20,0,, $K,7,24,0,, $K,8,28,0,, $K,9,32,0,, $K,10,4,5.5,, $K,11,8,5.5,, $K,12,12,5.5,, $K,13,16,5.5,, $K,14,20,5.5,, $K,15,24,5.5,, $K,16,28,5.5,,!-----通过几何点生成桥底梁的线L,1,2 $L,2,3 $L,3,4 $L,4,5 $L,5,6 $L,6,7 $L,7,8 $L,8,9!------生成桥顶梁和侧梁的线L,9,16 $L,15,16 $L,14,15 $L,13,14 $L,12,13 $L,11,12 $L,10,11 $L,1,10!------生成桥身弦杆的线L,2,10 $L,3,10 $L,3,11 $L,4,11 $L,4,12 $L,4,13 $L,5,13 $L,6,13 $L,6,14 $L,6,15 $L,7,15 $L,7,16 $L,8,16!------选择桥顶梁和侧梁指定单元属性LSEL,S,,,9,16,1,LA TT,1,1,1,,,,!-----选择桥身弦杆指定单元属性LSEL,S,,,17,29,1,LA TT,1,2,1,,,,!-----选择桥底梁指定单元属性LSEL,S,,,1,8,1,LA TT,1,3,1,,,,!------划分网格AllSEL,all !再恢复选择所有对象LESIZE,all,,,1,,,,,1 !对所有对象进行单元划分前的分段设置LMESH,all !对所有几何线进行单元划分!=====在求解模块中，施加位移约束、外力，进行求解/soluNSEL,S,LOC,X,0 !根据几何位置选择节点D,all,,,,,,ALL,,,,, !对所选择的节点施加位移约束AllSEL,all !再恢复选择所有对象NSEL,S,LOC,X,32 !根据几何位置选择节点D,all,,,,,,,UY ,,,, !对所选择的节点施加位移约束ALLSEL,all !再恢复选择所有对象!------基于几何关键点施加载荷FK,4,FY ,-5000 $FK,6,FY ,-5000 $FK,5,FY ,-10000/replot !重画图形Allsel,all !选择所有信息(包括所有节点、单元和载荷等)solve !求解!=====进入一般的后处理模块/post1 !后处理PLNSOL, U,Y , 0,1.0 !显示Y 方向位移PLNSOL, U,X, 0,1.0 !显示X 方向位移!------显示线单元轴力------ETABLE,bar_I,SMISC, 1ETABLE,bar_J,SMISC, 1PLLS,BAR_I,BAR_J,0.5,1 !画出轴力图finish !结束!%%%%% [ANSYS 算例]3.4.2(2) %%%%% end %%%%%%四杆桁架结构的有限元分析下面针对【典型例题】3.2.5(1)的问题，在ANSYS 平台上，完成相应的力学分析。
ANSYS动力学分析的几个入门例子
ANSYS动力学分析的几个入门例子问题一：悬臂梁受重力作用发生大变形，求其固有频率。
图片附件: 1.jpg ( 4.85 K )基本过程：1、建模2、静力分析NLGEOM,ONSTRES,ON3、求静力解4、开始新的求解：modalSTRES,ONUPCOORD,1,ON 修正坐标SOLVE...5、扩展模态解6、察看结果/PREP7ET,1,BEAM189 !使用beam189梁单元MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,210e9MPDATA,PRXY,1,,0.3MPDATA,DENS,1,,7850SECTYPE, 1, BEAM, RECT, secA, 0 !定义梁截面secASECOFFSET, CENTSECDATA,0.005,0.01,0,0,0,0,0,0,0,0K, ,,,, !建模与分网K, ,2,,,K, ,2,1,,LSTR, 1, 2LATT,1, ,1, , 3, ,1LESIZE,1, , ,20, , , , ,1LMESH, 1FINISH/SOL !静力大变形求解ANTYPE,0NLGEOM,1PSTRES,ON !计及预应力效果DK,1, , , ,0,ALL, , , , , ,ACEL,0,9.8,0, !只考虑重力作用TIME,1AUTOTS,1NSUBST,20, , ,1KBC,0SOLVEFINISH/SOLUTIONANTYPE,2 !进行模态求解MSA VE,0MODOPT,LANB,10MXPAND,10, , ,0 !取前十阶模态PSTRES,1 !打开预应力效应MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFFUPCOORD,1,ON !修正坐标以得到正确的应力PSOLVE,TRIANG !三角化矩阵PSOLVE,EIGLANB !提取特征值和特征向量FINISH/SOLUEXPASS,1 !扩展模态解PSOLVE,EIGEXPFINISH/POST1SET,LIST !观察结果FINISH问题二：循环对称结构模态分析这是ANSYS HELP里的例子，但那个命令流似乎有些问题，下面是整理过的命令流。
梁ansys分析实例讲解
挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线 垂直方向的线位移称为挠度，用y表示。简 言之就是指梁、桁架等受弯构件在荷载作 用下的最大变形，通常指竖向方向y轴的,就 是构件的竖向变形。 挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件 的材料物理性能有关。
Preprocessor→Meshing（划分网格）→Size Cntrls（大小控制）→ManualSize（手动控制大 小）→Lines→Pick Lines（拾取） 在ANSYS显示窗口选中编号为L1的直线，然后在 ANSYS L1 NDIV（分段数）输入栏中输入10. Preprocessor→Meshing→Mesh→Lines 拾取L1， 划分网格结束！ File→Save as (存盘)。
有限元课程中使用Ansys 进行结构分析案例
梁分析实例讲解号为32a的工字梁，其跨度为1.0m, 如图所示，求其在集中力P1和P2作用下O 点的挠度。该工字梁材料的弹性模量为 220GPa,泊松比为0.3，集中力P1=8000N， P2=5000N。
问题分析
PltoCtrls→Style（样式） →Colors→Reverse Video（反色），设置 显示颜色，如底色为黑色→白色；底色为 白色→黑色。 File→Change Title 再输入栏中输入 Geometric Model（几何模型） 到这里几何模型 几何模型创建完毕！下面划分网格 几何模型 划分网格
5.加载求解： 选择Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis,在New Analysis中 选择Static（静态）
ansys实例分析2
ansys 实例分析2实验四 压杆的最优化设计一、问题描述图45所示的空心压杆两端受轴向外载荷P 。
轴的内径为1d ，外径为2d ，支承间距尺寸为l 。
试确定压杆的结构尺寸1d 、2d 和l ，以保证在压杆不产生屈服并且不破坏压杆稳定性条件下，压杆的体积和重量最小。
性条件下，压杆的体积和重量最小。
该问题的分析过程如下：该问题的分析过程如下：压杆为细长直杆，承受轴向压力，会因轴向压力达到临界值时突然弯曲而失去稳定性。
设计压杆，除应使其压力不超过材料的弹性极限外，还必须使其承受的轴向压力小于压杆的临界载荷。
临界载荷。
压杆在机械装置中应用的例子较多，例如在液压机构中当活塞的行程足够大时，会导致活塞杆足够长，这种细长的活塞杆便是压杆。
活塞杆足够长，这种细长的活塞杆便是压杆。
根据欧拉压杆公式，对与两端均为铰支的压杆，其临界载荷为根据欧拉压杆公式，对与两端均为铰支的压杆，其临界载荷为 22c P EJ l p =式中E 为压杆材料的弹性模量；J 为压杆横截面的最小惯性矩，EJ 为抗弯刚度；L 为压杆长度。
为压杆长度。
将欧拉公式推广到端部不同约束的压杆，则上式变为上式变为()22c P EJ l p m = 式中m 为长度折算系数，其值将随压杆两端约束形式的不同而异。
形式的不同而异。
当两端铰支时取当两端铰支时取1m =；一端固定，另一端自由时取2m =；一端固定，一端固定，另一端铰另一端铰支时取0.75m =；两端均固定时，取0.5m =。
由欧拉公式可知，c P 与J 成正比。
合理的设计压杆截面形状，使其材料尽量远离形心图45 压杆机构简图压杆机构简图分布，就能使J 增大而提高压更的抗弯刚度EJ ，增大临界载荷c P 。
所以在相同截面面积的条件下，管状压杆比实心压杆有更大的临界载荷。
条件下，管状压杆比实心压杆有更大的临界载荷。
以管状压杆的内径1d ，外径2d ，长度l 作为设计变量，以其体积或重量作为目标函数，以压杆不产生屈服和不破坏轴向稳定性以及其尺寸约束条件，则管状压杆最优化设计的数学模型为模型为()()()()[]()()()222122111222214422121221min 11max2min 22maxmin maxmin ,,44,0,0,64f d d l d d l P g d d d d d d g d d P EJ J l d d d d d d l l l p a s p p p b m =-=-£--=-£=££££££对圆管：式中,a b 分别为大于1的安全系数；P 为设计给定的外载荷。
ansys有限元受力分析
起重机桁架结构的受力分析摘要：本文利用ansys14.5平台研究货物起重机的受力情况，通过对起重机架的建模和求解，进一步熟悉了ansys的分析过程，并求出了起重机架的变形，位移和应力等方面的力学量，为起重机架结构和材料的改进提供了依据。
1 引言如下图所示的货物起重机，由两个桁架结构组成，它们通过交叉支撑结合在一起。
每个桁架结构的两个主要构件是箱型钢架。
每个桁架结构通过内部支撑来加固，内部支承焊接在方框钢架上。
连接两个桁架的交叉支承销接在桁架结构上。
所有构件材料都是中强度钢，EX=200E9Pa，EY=300E9Pa，μ=0.25，G=80E9。
它在端部承受10KN沿Y轴负方向的载荷时，用有限元软件求出最大受力点及应力和位移情况。
内部支承及交叉支承梁截面桁架结构主要构件梁截面2 计算模型2.1 设置工作环境启动Mechanical APDL Product Launcher 14.5，弹出Mechanical APDL Pr oduct Launcher 14.5窗口。
设置参数、工作目录、工作名称，单击Run进入AN SYS 14.5 GUI界面。
在主菜单元中选择Preferences命令，选择分析类型为Stru ctural，单击OK按钮，完成分析环境设置，如图2.1所示。
图2.12.2 定义单元与材料属性在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Element Type> Add/Edit/ Delete命令，弹出图2.2所示的Element Type对话框，选择单元类型为LINK1 80，单击OK按钮。
图2.2在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material M odels命令，弹出图2.3所示的Define Material Model Behavior对话框，选择材料模型为结构、线性、弹性、各向异性，然后输入EX=2E11，EY=3E11，P RXY=0.25，GXY=8E10，输入密度7800，单击OK按钮完成。
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】针对【典型例题】3.3.7(1)的模型，即如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。
结构中各个截面的参数都为：113.010PaE=，746.510mI-=，426.810mA-=，相应的有限元分析模型见图3-20。
在ANSYS平台上，完成相应的力学分析。
图3-19框架结构受一均布力作用图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答对该问题进行有限元分析的过程如下。
1．基于图形界面的交互式操作(tepbytep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):beam3→Run→OK(2)设置计算类型(3)选择单元类型(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preproceor→MaterialProp→MaterialModel→Struc tural→Linear→Elatic→Iotropic:E某:3e11(弹性模量)→OK→鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preproceor→RealContant…→Add/Edit/Delete→Add→Type1Beam3→OK→RealContantSetNo:1(第1号实常数),Cro-ectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)→OK→Cloe(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Creat→Node→InActiveCS→Nodenumber1→某:0,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber2→某:1.44,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber3→某:0,Y:0,Z:0→Apply→Nodenumber4→某:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Create→Element→AutoNum bered→ThruNode→选择节点1，2(生成单元1)→apply→选择节点1，3(生成单元2)→apply→选择节点2，4(生成单元3)→OK(7)模型施加约束和外载左边加某方向的受力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Force/Moment→OnNode→选择节点1→apply→Directionofforce:F某→VALUE：3000→OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Preure→OnBeam→选取单元1(节点1和节点2之间)→apply→VALI：4167→VALJ：4167→OK左、右下角节点加约束(8)分析计算(9)结果显示(10)退出系统(11)计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。
ansys课程设计-连杆实例的受力分析
ANSYS课程设计连杆实例的受力分析一.问题描述厚度为0.5英寸的汽车连杆在小头孔周围90度处承受P=1000psi的表面载荷。
用有限元法分析了连杆的应力状态。
连杆材料性能:模量E=30×106psi，泊松比0.3。
因为连杆的结构是对称的，所以只能进行一半的分析。
采用自底向上的建模方法，采用20节点SOLID95单元进行划分。
二、具体操作流程1.定义工作文件名和工作标题。
2.生成两个圆环体。
⑴生成圆环:主菜单>预处理器>模型创建>面积圆>按尺寸，其中RAD1=1.4，RAD2=1，θ1 = 0，θ2 = 180，单击应用，输入θ1 = 45，然后单击确定。
⑵打开“面编号”控件，选择“区域编号”作为“打开”，然后单击“确定”。
3.生成两个矩形。
⑴生成矩形:主菜单>预处理器>模型创建>面积矩形>按尺寸，输入X1=-0.3，X2=0.3，Y1=1.2，Y2=1.8，点击应用，然后分别输入X1=-1.8，X2=-1.2，Y1=0，y2 = 0。
⑵平移工作平面:工具菜单>工作平面>偏移WP to > XYZ位置，在ANSYS输入窗口的charm输入行中输入6.5，按Enter键确认，然后单击确定。
⑶将工作平面坐标系转换为活动坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>工作平面。
4.生成圆环体并执行布尔运算。
⑴⑵进行面对面折叠操作，结果如图。
5.生成连杆体。
⑴激活直角坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>全局笛卡尔坐标系。
⑵定义四个新的关键点:主菜单>预处理器>创建>关键点”在Active CS中，在对话框中输入X=2.5，Y=0.5，点击应用；；X=3.25，Y=0.4，点击应用；；X=4，Y=0.33，点击应用；；X=4.75，Y=0.28，点击确定。
⑶激活全局坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>全局圆柱坐标系。
基于ANSYS的传动轴受力分析
基于ANSYS的传动轴受力分析传动轴是一种重要的机械元件，常用于将发动机或电机的动力传递到其他机械装置中。
在传动轴运行过程中，由于所承受的力和扭矩的作用，传动轴容易出现受力不均匀、应力集中和疲劳断裂等问题。
因此，进行传动轴的受力分析是非常必要的。
ANSYS是一种专业的有限元分析软件，可以对传动轴进行受力分析。
受力分析可以分为静态分析和动态分析两种类型。
静态分析主要研究传动轴在不同负载下的静态应力分布，而动态分析则主要研究传动轴在旋转过程中的动态响应。
首先，进行静态分析。
静态分析旨在确定传动轴在静止情况下的应力分布。
首先，我们需要将传动轴的几何模型导入到ANSYS中，并设置其材料属性和边界条件。
然后，在荷载点施加所需的力和扭矩，通过分析软件计算出传动轴上各个点的应力大小和分布情况。
静态分析的结果可以帮助我们了解传动轴各处的应力情况，检查是否存在应力集中现象。
接下来，进行动态分析。
动态分析主要研究传动轴在旋转运动中的振动特性和动态响应。
首先，需要将传动轴的几何模型导入到ANSYS中，并设置其材料属性和边界条件。
然后，在模型上施加旋转运动荷载，并进行弹性振动分析。
通过分析软件计算出传动轴上各个点的位移、速度和加速度等动态响应参数。
动态分析的结果可以帮助我们了解传动轴的振动情况和疲劳寿命。
总结起来，基于ANSYS的传动轴受力分析主要包括静态分析和动态分析两个方面。
通过这些分析方法，我们可以了解传动轴在静止和旋转过程中的应力分布、振动特性和疲劳寿命等重要参数。
这些分析结果对于传动轴设计和优化具有重要意义，可以提高传动轴的工作性能和可靠性。
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三维托架实体受力分析例程（题目）ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合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公司开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
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。
题目1的分析。
先进行建模，此建模的难点在对V3的构建（既图中的红色部分）。
要想构建V3，首先应将A15做出来，然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>V olumes命令，将所有的实体合并为一个整体。
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。
划分网格后，就可以对模型施加约束并进行加载求解了。
施加约束时要注意，由于三维托架只是通过两个孔进行固定，故施加约束应该只是针对两孔的内表面，执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry B.C>On Areas命令，然后拾取两孔的内表面，单击OK就行了。
施加约束后，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2。
图1、托架网格图图2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，虚线部分即为托架的原型，从图2可看出，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，这是因为其离托板就远，没有任何物体与其分担载荷，故其较容易变形甚至折断。
这是我们在应用托架的时候应当注意的。
图2、托架位移变形图图3为托架的应力分布图，由图可看出主要在两孔处出现应力集中，也就是说这些地方所受的应力的最大的，比较容易出现裂痕。
我们在应用托架的时候，应当注意采取一些设施，以便减缓其应力集中。
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。
文后附上建模分析时所执行的命令流。
图3、托架应力分布图1.指定分析标题1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。
2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“bracket”，为本分析实例的数据库文件名。
单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。
3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。
4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“press analysis of bracket structure”，为本分析实例的标题名。
单击对话框中的“OK”按钮，完成对标题名的指定。
2.定义单元类型1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，将弹出Element Types (单元类型定义)对话框。
单击对话框中的按钮，将弹出Library of Element Types (单元类型库)对话框。
2．在左边的滚动框中单击“Structural Solid”，选择结构壳单元类型。
在右边的滚动框中单击“Quad 4node 42”,在对话框中单击“OK”按钮，完成对这种单元的定义。
3.指定材料特性1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，将弹出Define Material Model Behavior (材料模型定义)对话框。
2．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。
3．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2.9E6 N/m2，泊松比为0.3。
单击“OK”按钮，关闭对话框。
4．在Define Material Model Behavior (材料模型定义)对话框中，选取路径Material | Exit，完成对材料模型的定义。
5．单击ANSYS10.0 的ANSYS Toolbar (工具条)上的“SAVE”按钮，保存数据库文件4.建立托架的有限元模型1．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Volume|Block|By Dimensions，将弹出Create Block by Dimensions(根据坐标创建体)对话框。
在对话框输入：X1,X2 X-coordinates：-1,1Y1,Y2 Y-coordinates：-1.5，1.5Z1, Z2 Z-coordinates：0，1/8然后单击“APPL Y”按钮，再次在对话框输入：X1,X2 X-coordinates：-1,1Y1,Y2 Y-coordinates：1.5，1.625Z1, Z2 Z-coordinates：0，32．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Add|Volumes 将弹出Add Volumes(体相加)对话框，在对话框单击“PICK ALL”按钮完成体相加操作。
3．在执行显示keypoint的操作之后，执行显示line的操作，选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Lines|Lines|StrainghtLine将弹出Create Straight Line对话框，然后选择关键点5、13生成L13直线，单击“OK”按钮完成操作。
4．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Area|Arbitrary|By Lines 将弹出对话框Create Area By Lines然后选择直线L1,L9,L13,L20,L24,L25，单击“OK”即可生成面A4。
5．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|AlongNormal弹出对话框Extrude Area by…选择面A4单击“OK”按钮，将弹出另一个对话框，在Length extrusion项输入“-1/8”，单击“OK”按钮。
然后再次如前做的将所有体相加的操作。
6．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create|Areas|Circle|Solid Circle 将弹出Solid Circular Area对话框，在WP x,WPy,Radius项分别输入0，-0.5，0.25单击Apply,再次输入0，0.5，0.25然后单击“OK”按钮。
然后选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal弹出对话框Extrude Area by…选择其中一个圆面单击“Apply”按钮，将弹出另一个对话框，在Length extrusion项输入“1”，单击“OK”按钮。
对另一个圆面做相同操作。
7．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Subtract|Volumes将弹出Subtract Volumes(体相减)对话框，选择两个圆柱体所在的体，单击“Apply”按钮，然后选择两个圆柱体，单击“OK”按钮，完成体相减操作。
5.网格划分1．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling|Meshing|MeshTool将弹出MeshTool对话框，单击“Mesh”按钮，弹出另一对话框，再次单击“PICK ALL”按钮完成网格划分。
6.施加约束，载荷并求解1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural |Displacement | On Areas，将会弹出拾取对话框,选择两圆孔，单击对话框中的“OK”按钮。
完成施加约束操作。
2．选取菜单路径Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Structural |Pressure |On Areas将会弹出拾取对话框,选择面A10,A19单击“OK”按钮，弹出另一对话框，在Load PRES value项输入“50”单击“OK”完成施加载荷操作。
3．选取菜单路径Main Menu | Solution |Solve|Current LS弹出Solve Current Load Step对话框，单击“OK”开始求解，求解结束后，关闭相应对话框。
4．选取菜单路径Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu 将弹出Contour Nodal Solution Data对话框，选择Nodal Solution|DOFSolution|Displacement vector sum将得到如位移图(2)：5．选取菜单路径Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu 将弹出Contour Nodal Solution Data对话框，选择Nodal Solution|Stress|von Mises Stress将得到如应力图(3)：命令代码/CLEAR,START/REPLOT,RESIZE/TITLE,homework/REPLOT/PLOPTS,INFO,3/PLOPTS,LEG1,1/PLOPTS,LEG2,1/PLOPTS,LEG3,1/PLOPTS,FRAME,1/PLOPTS,TITLE,1/PLOPTS,MINM,1/PLOPTS,FILE,0/PLOPTS,LOGO,1/PLOPTS,WINS,1/PLOPTS,WP,0/PLOPTS,DATE,2/TRIAD,OFF/REPLOT/PREP7ET,1,SOLID45 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.9e7 MPDATA,PRXY,1,,0.3 BLOCK,0,2,0,3,0,0.125, BLOCK,0,2,3,3.125,0,3, /USER, 1LSTR, 13, 5 /PNUM,KP,0/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SV AL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOTAPLOTFLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,5FITEM,2,11 AADD,P51XLPLOTFLST,2,3,4FITEM,2,25FITEM,2,8FITEM,2,27AL,P51XAPLOTFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,13FITEM,2,-14AADD,P51XVOFFST,15,0.125, ,CYL4,1,1,0.25, , , ,0.125CYL4,1,2,0.25, , , ,0.125FLST,3,2,6,ORDE,2FITEM,3,4FITEM,3,-5VSBV, 1,P51XFLST,2,3,6,ORDE,3FITEM,2,2FITEM,2,-3FITEM,2,6V ADD,P51XESIZE,0.1,0,MSHAPE,1,3DMSHKEY,0CM,_Y,VOLUVSEL, , , , 1CM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2FINISH/SOLFLST,2,4,5,ORDE,4FITEM,2,23FITEM,2,-24FITEM,2,27FITEM,2,-28DA,P51X,SYMMFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,10FITEM,2,14/GOSFA,P51X,1,PRES,50/STA TUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 1,1.0/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0/EFACET,1PLNSOL, S,INT, 0,1.0/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0GPLOT/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SV AL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOT/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 0,1.0/EFACET,1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0/EFACET,1PLNSOL, U,SUM, 1,1.0。