ansys 上机实验指导书
ANSYS上机实验2
受内压作用的球体的有限元建模与分析
1 实验目的：
1、加深有限元理论关于网格划分概念、划分原则等的理解。
2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。
3、能利用ANSYS软件对三维球体结构进行静力有限元分析。
2 实验设备：
微机（P4配置），ANSYS软件（教学版）。
3 实验内容：
受内压作用的球体，球体外径0.5m，内径0.3m，承受内压1.0×108 Pa。
材料弹性模量E=2.1×1011Pa，泊松比μ=0.3。
试对其进行有限元分析，得出应力分布和变形分布。
注：可以采用轴对称分析，根据对称性，再将平面模型简化。
计算分析模型如下图所示,
承受内压：1.0e8P a
受均匀内压的球体计算分析模型（截面图）
1.建立有限元模型：
2.网格划分
3.模型施加约束
给水平直边,竖直边,内弧施加分布载荷如下图所示
4.分析计算
5 .结果显示
1)变形前后图
2)应力分布图
由图可以看出最大应力分布面为内球面，最大应力值为188MP. 最大位移分布面也是内球面，最大位移为0.137mm.其结果与给定数据相符合，表明分析结果准确。
ANSYS上机报告
目录1 实验目的 (2)2 实验内容 (3)2.1机械构件的静力分析——带孔薄板两端承受均布载荷 (3)2.1.1问题描述 (3)2.1.2问题分析 (3)2.1.3求解步骤 (3)2.2机械构件的动力学分析——模型飞机机翼模态分析 (14)2.2.1问题描述 (14)2.2.2问题分析 (14)2.2.3求解步骤 (14)3 实验结论 (23)1 实验目的1.熟悉有限元分析的基本原理和方法；2.掌握有限元软件ANSYS的静力分析和动力学分析的基本操作；3.对有限元分析结果进行正确评价。
2 实验内容2.1 机械构件的静力分析——带孔薄板两端承受均布载荷2.1.1 问题描述图3.1所示为一中心带有圆孔的薄板承载示意图，薄板平均厚度为0.2mm，两端承受均布载荷pa,求薄板内部的应力场分布。
（薄板材料弹性模量为220GPa,泊松P1000比为0.3）图2.1薄板承载示意图2.1.2 问题分析对于涉及薄板的结构问题，若只承受薄板长度和宽度方向所构成的平面上的载荷时（厚度方向无载荷），一般沿薄板厚度方向上的应力变化可不予考虑，即该问题简化为平面应力问题。
根据平板结构的对称性，选择整体结构的1/4建立几何模型，进行分析求解。
2.1.3求解步骤1. 定义工作文件名和工作标题1）选择Utility Menu | File | Change Jobname 命令，出现Change Jobname对话框，在[/FILNAM] Enter new jobname文本框中输入工作文件名EXERCISE1，并将New log and error files设置为Yes,单击OK按钮关闭该对话框。
2）选择Utility Menu | File | Change Jobname 命令，出现Change Title 对话框，在[/TITLE]Enter new title 文本框中输入ANALYSIS OF PLATE STRESS WITH SMALLCIRCLE, 单击OK按钮关闭该对话框。
ANSYS_热分析(两个实例)有限元热分析上机指导书
第四讲 热分析上机指导书CAD/CAM 实验室，USTC实验要求：1、通过对冷却栅管的热分析练习，熟悉用ANSYS 进行稳态热分析的基本过程，熟悉用直接耦合法、间接耦合法进行热应力分析的基本过程。
2、通过对铜块和铁块的水冷分析，熟悉用ANSYS 进行瞬态热分析的基本过程。
内容1：冷却栅管问题问题描述：本实例确定一个冷却栅管（图a ）的温度场分布及位移和应力分布。
一个轴对称的冷却栅结构管内为热流体，管外流体为空气。
冷却栅材料为不锈钢，特性如下：导热系数：25.96 W/m ℃弹性模量：1.93×109 MPa热膨胀系数：1.62×10-5 /℃泊松比：0.3边界条件：（1）管内：压力：6.89 MPa流体温度：250 ℃对流系数249.23 W/m 2℃（2）管外：空气温度39℃对流系数：62.3 W/m 2℃假定冷却栅管无限长，根据冷却栅结构的对称性特点可以构造出的有限元模型如图b 。
其上下边界承受边界约束，管内部承受均布压力。
练习1－1：冷却栅管的稳态热分析步骤：1.定义工作文件名及工作标题1)定义工作文件名：GUI: Utility Menu> File> Change Jobname ，在弹出的【Change Jobname 】对话框中输入文件名Pipe_Thermal ，单击OK 按钮。
2)定义工作标题：GUI: Utility Menu> File> Change Title ，在弹出的【Change Title 】对话框中2D Axisymmetrical Pipe Thermal Analysis ，单击OK 按钮。
3)关闭坐标符号的显示：GUI: Utility Menu> PlotCtrls> Window Control> Window Options ，在弹出的【Window Options 】对话框的Location of triad 下拉列表框中选择No Shown 选项，单击OK 按钮。
《ANSYS基础》上机指导书
第二讲《ANSYS基础》上机指导书CAD/CAM实验室，USTC实验要求：1、基本熟悉ANSYS界面，能够顺利导入CAD软件的模型。
2、熟悉实体建模和网格划分过程。
练习1：打开ANSYS，熟悉界面，练习导入其它CAD软件的模型文件步骤：1、在X盘新建一个ansys_ex1文件夹作为工作目录2、在【开始】>【程序】中找到ANSYS 9.0>【ANSYS Product Launcher】,点击打开ANSYS9.0Launcher对话框。
单击界面上的【File Management】选项卡，点击【Working Directory】右边的Browse按钮，找到X:\ansys_ex1文件夹。
【Job Name】中填入basic。
然后点击下面的RUN按钮进入ANSYS。
1233、熟悉ANSYS的界面，对照下图了解界面上各个窗口的内容。
注意ANSYS主界面打开的同时，还会开启一个ANSYS 9.0 Out Put Window。
这是ANSYS的信息输出窗口，运行过程中不能关闭。
4、对照下图了解各实用菜单的功能5、点击实用菜单（注：以下用Utility Menu 表示）上的PlotCtrls -> Pan Zoom Rotate …打开【Pan －Zoom －Rotate 】对话框，对照下图了解了解平移－缩放－旋转对话框的使用。
实用菜单命令输入窗口图形显示窗口工具条 主菜单提示窗口显示调整工具文件选择列表显示显示控制工作平面参数设置 宏设置菜单设置帮助6、对照下图了解主菜单的主要功能，点击菜单前面的“+”展开菜单项，熟悉各菜单的内容。
7、练习导入I-DEAS 的.igs 模型文件：（如果操作过程中出现警告，不予理睬） GUI: Utility Menu> File > import > IGES … 打开 【Import IGES File 】对话框，选中Defeature model 选项，单击OK 。
ansys上机实验报告3
A N S Y S 程序应用基础实验类型 验证性实验 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。
应用ANSYS 软件求正方形弹性体的应力分布6.6设有单元厚度的正方形弹性体，边界上的约束和载荷如图。
已知材料的弹性模量E=3211/10m N ×，泊松比µ=0.3，水平均布载荷的合力P=3N 310×，不记自重。
求出节点位移及单元应力。
PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING *****LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEMNODE FX FY1 -1500.0 0.24177E-104 -1500.0TOTAL VALUESV ALUE -3000.0 0.24177E-10。
ansys上机指导书
1.1弹性力学平面问题的分析——带孔平板的有限元分析1、分析的物理模型分析结构如下图1-1所示。
图1-1 平面问题的计算分析模型2、ANSYS分析单元设置单元设置如下图1-2和图1-3所示。
图1-2 单元设置图1-3 单元行为选项设置3、实常数设置设置平面问题的厚度为1，过程如下图1-4所示。
图1-4 实常数设置4、材料属性设置材料的弹性模量和泊淞比设定如下图1-5所示。
图1-5 材料模型5、几何建模先创建一个矩形如下图1-6所示，然后再创建一个圆如图1-7所示。
图1-6 矩形创建图1-7 创建圆进行布尔运算，先选取大的矩形，然后再选取小圆，之后完成布尔减运算，其过程如下图1-8选取矩形选取小圆运算后结果图1-8 执行布尔减运算6、网格划分按如下图1-9所示完成单元尺寸设置，设置每个边划分4个单元。
之后，按图1-10所示完成单元划分。
图1-9 单元尺寸设置图1-10 单元划分7、模型施加约束和外载约束施加：先施加X方向固定约束如图1-11所示，再施加Y向位移约束如图1-12所示。
图1-11 施加X方向位移约束图1-12 施加Y方向位移约束施加外载图1-13 施加外载荷图1-14 求解8、结果后处理查看受力后工件所受X方向应力和等效应力分布情况。
图1-15 后处理节点结果应力提取图1-16 X方向应力Mpa图1-17 米塞斯等效应力Mpa1.2弹性力学平面问题的分析——无限长厚壁圆筒问题描述：一无限长厚壁圆筒,如图1所示，内外壁分别承受压力p1=p2=10N/mm2。
受载前R1=100mm，R2=150mm，E=210Gpa，μ=0.3 。
取横截面八分之一进行计算，支撑条件及网格划分如下图2所示。
求圆筒内外半径的变化量及节点8处的支撑力大小及方向，给出节点位移云图和等效应力云图。
图1 图2此问题是弹性力学中的平面应变问题。
一、选择图形界面方式ANSYS main menu>preferences>structural可以不选择图形界面方式。
上机实验指导书
(有限元)上机实验指导书(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--实验一 ANSYS软件环境及典型实例分析一、实验目的：熟悉ANSYS软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。
二、实验设备：微机，ANSYS软件。
三、实验内容：ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。
四、实验步骤：1、ANSYS界面介绍：ANSYS软件功能非常强大，应用范围很广，并具有友好的图形用户界面（GUI）和优秀和程序架构。
基于Motif标注的GUI主要由主窗口和输出窗口组成。
随着版本的不断升级，ANSYS界面不断改进，不同版本间的界面存在着较大差别。
下面介绍ANSYS的用户界面。
（1）主窗口ANSYS的主窗口主要由以下5个部分组成。
①Utility菜单这些菜单主要通过ANSYS的相关功能组件起作用，比如文件控制、参数选择、图像参数控制及参数输入等。
②Input Line(Input Window命令输入窗口)命令输入窗口（也称为命令栏）用于显示程序的提示信息并允许用户直接输入命令，简化分析过程。
③工具栏（Toolbar）工具栏主要由按钮组成，这些按钮都是ANSYS中的常用命令。
用户可以根据工作类型定义自己的工具栏以提高分析效率。
④主菜单（Main Menu）主菜单包括了ANSYS最主要的功能，分为前处理器（Preprocessor）、求解器（Solution）、通用后处理器（General Postprocessor）、设计优化器（Design Optimizer）。
展开主菜单可以看到非常多的树状建模命令，这也是版本和以前版本的一个显著差别。
虽然菜单的外观改变了，但是菜单结构没有变化，这对ANSYS用户平滑升级非常有利。
⑤图形窗口（Graphic Windows）图形窗口用于显示分析过程的图形，实现图形的选取。
在这里可以看到实体建模各个过程的图形并可查看随后分析的结果。
有限元上机指导书(2013_ANSYS10.0)
一般选第一项ANSYS”Working Directory:设置工作目录Job Name:设置工作文件名图 1-2图 1-31.3ANSYS 主窗口的组成ANSYS 状态栏命令输入窗口ANSYS 图形显示窗口主菜ANSYS 图形显示窗口图制按钮集ANSYS 状态栏材料号单元号 实常数坐标系统号2）Select（选择）菜单4）WorkPlane（工作平面）菜单退出ANSYS；按钮；100MPa100N杆系实例计算分析模型梁截面分别采用以下三种截面（单位：mm）：Define Material Model Behavior窗口左栏双击：Material Model Number2 -> Linear Isotropic -> input EX: 7.3e4, PRXY: 0.33 -> OK -> Material Model Number3 -> LinearMain Menu: Solution -> Define Loads -> Apply -> Structural -> Displacement -> On Nodes -> pick the node at (0,0,0) -> OK -> select: UX, UY,UZ,ROTX -> OKMain Menu: Solution -> Define Loads -> Apply -> Structural-> Displacement -> On Nodes-> pick the node at (10,0,0) -> OK -> select: All DOF -> OKy方向的载荷Main Menu: Solution -> Define Loads -> Apply -> Structural-> Pressure -> On BeamsBeam1.db1.New Analysis -> Save no information -> OK2.Open ANSYS File -> select Beam1.db -> 打开（O）Create -> Areas -> Rectangle WorkPlane -> Offset WP to -> Keypoints ，点击四边形右上角的点WorkPlane -> Offset WP by Increments... -> 轴承系统 (分解图)载荷四个安装孔径向约束轴承座底部约束孔上的推1000 pa9. SAVE_DB合并重合的关键点。
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实验一ANSYS软件环境一、实验目的：熟悉ANSYS软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。
二、实验设备：微机，ANSYS软件。
三、实验内容：ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。
四、实验步骤：1、ANSYS界面介绍：ANSYS软件功能非常强大，应用范围很广，并具有友好的图形用户界面（GUI）和优秀和程序架构。
基于Motif标注的GUI主要由主窗口和输出窗口组成。
随着版本的不断升级，ANSYS界面不断改进，不同版本间的界面存在着较大差别。
下面介绍ANSYS的用户界面。
（1）主窗口图1-1 ANSYS主窗口ANSYS的主窗口主要由以下5个部分组成。
①Utility菜单这些菜单主要通过ANSYS的相关功能组件起作用，比如文件控制、参数选择、图像参数控制及参数输入等。
②Input Line(Input Window命令输入窗口)命令输入窗口（也称为命令栏）用于显示程序的提示信息并允许用户直接输入命令，简化分析过程。
③工具栏（Toolbar）工具栏主要由按钮组成，这些按钮都是ANSYS中的常用命令。
用户可以根据工作类型定义自己的工具栏以提高分析效率。
④主菜单（Main Menu）主菜单包括了ANSYS最主要的功能，分为前处理器（Preprocessor）、求解器（Solution）、通用后处理器（General Postprocessor）、设计优化器（Design Optimizer）。
展开主菜单可以看到非常多的树状建模命令，这也是ANSYS7.0版本和以前版本的一个显著差别。
虽然菜单的外观改变了，但是菜单结构没有变化，这对ANSYS用户平滑升级非常有利。
⑤图形窗口（Graphic Windows）图形窗口用于显示分析过程的图形，实现图形的选取。
在这里可以看到实体建模各个过程的图形并可查看随后分析的结果。
（2）输出窗口（Output Windows）输出窗口用于显示程序的文本信息，即以简单表格形式显示过程数据等信息。
通常，输出窗口被主窗口遮盖，当然，如果需要随时可以将输出窗口拖到前面。
注意：应该在ANSYS分析的各个步骤中随时查看输出窗口中的信息，检验分析过程是否正确，以便及时调整。
通过GUI可以方便地交互式访问程序的各种功能、命令、用户手册和参考材料，一步步地完成整个分析，很好地体现出ANSYS的易用性。
同时，ANSYS软件也提供了完整的在线说明和帮助文件，以协助有经验的用户进行高级应用。
在用户界面中，ANSYS软件提供了4种通用的命令输入方式：菜单、对话框、工具栏和直接输入命令。
2、ANSYS分析过程：一个典型的ANSYS分析过程包含3个主要步骤，每个主要步骤及其子步骤如下：（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）ANSYS 典型实例分析如图所示，使用ANSYS分析平面带孔平板，分析在均布载荷作用下板内的应力分布。
已知条件：F＝20N/mm，L＝200mm，b＝100mm，圆孔半径r＝20，圆心坐标为（100，50），E＝200Gpa。
板的左端固定。
图1-2 带孔平板模型1．问题描述实例类型：ANSYS结构分析。
分析类型：线性静力分析。
单元类型：PLANE82ANSYS功能示例：实体建模包括基本的建模操作，布尔运算和网格细化；施加均布载荷；显示变形后形状和应力等值线图、单元信息列表；基本的结果验证技巧。
ANSYS帮助文件：在ANSYS Structural Analysis Guide了解Structural Static Analysis 分析知识，在ANSYS Elements Reference部分了解Plane82单元的详细资料。
2．建立有限元模型1)．建立工作目录并添加标题以Interactive 方式进入ANSYS，File菜单中设置工作文件名为Plane、标题为plane。
2)．创建实体模型（1）创建矩形通过定义原点、板宽和板高定义矩形，其操作如下：GUI：PreProcessor > Modeling > Create > Areas > Rectangle > By 2 Corners弹出Rectangle by 2 corners对话框（如图1-3所示），如图填写。
WP X 和WP Y表示左下角点坐标。
命令：BLC4,0,0,200,100（2）生成圆面首先在矩形面上生成圆，然后挖去生成圆孔。
生成圆面得操作如下：GUI：PreProcessor > Modeling > Create > Areas > Circle > Solid图1-3 生成矩形Circle弹出Solid Circular Area 对话框（如图1-4 所示），依图输入圆面几何参数。
命令：CYL4,100,50,20下面通过布尔“减”操作生成圆孔，其操作如下：GUI ：Processor > Modeling > Operate > Booleans > Subtract > Areas先选择矩形面为Base Area ，单击OK 按钮，然后选择圆，单击OK 按钮。
布尔操作完毕之后，实体模型为带孔平板。
3)．定义材料属性材料属性是与几何模型无关的本构关系，如弹性模量、密度等。
虽然材料属性不是与单元直接相联系在一起，但是由于计算单元矩阵时需要材料属性，ANSYS 为了用户分析过程中定义材料属性方便，对每个单元类型进行了相应的分类。
根据不同类型的应用，材料属性可以是线性或非线性的。
与单元类型相似，材料也可以定义多个，系统自动根据材料定义的顺序编号。
本问题只有一种材料，因此只需定义一种材料，而且只需定义弹性模量和泊松比， 其操作如下：GUI ：PreProcessor > Material Props > Material models > Structural > Linear > Elastic >Isotropic在弹出对话框中键入EX=200000（单位Mpa ），PRXY ＝0.3。
4)．划分网格划分网格首先选择合理的单元类型，然后定义单元的实常数，最后根据分析问题的需要 划分网格。
（1）选择单元对于任何分析，必须在单元类型库中选择一种或者多种合适的单元类型。
单元类型决定了附加的自由度（位移，转角、温度等）。
许多单元还需要设置一些单元选项，比如单元特性和假设。
单元结果的打印输出选项等，对于本问题选择Plane82单元。
选择单元得操作如下：GUI ：PreProcessor Menu > Element Type > Add/Edit/Delete 选择Plane82，弹出单元类型对话框（如图1-5 所示）。
单击OK 按钮。
命令：ET ，1，plane82（2）定义单元实常数有限单元的几何特性，不能仅用其节点的位置充分表达，这时需要提供一些实常数来补充几何参数。
典型的实常数有壳单元的厚度，梁单元的横截面参数，板单元的厚度等。
这些单元类型所需要的实常数以实数数值的形式输入。
本问题所用单元类型为带厚度平面应力分析，因此分析类型设定为Plane strs w/thk 类型，操作如下：GUI ：PreProcessor Menu > Element Type > Add/Edit/Delete > Options图1-5 选择单元在K3项后面下拉菜单中选“Plane strs w/thk“。
命令：KEYOPT,1,3,3单元厚度为20mm，定义单元厚度操作如下：GUI：PreProcessor Menu > Real Constants > Add/Edit/Delete > Add在弹出的对话框中THK后文本框中键入材料厚度值20。
命令：R，1，20（3）设定网格尺寸这里让ANSYS 知道需要划分多大网格。
采用用户自定义网格尺寸参数，其操作如下：GUI：PreProcessor > Meshing > Size Cntrls > Manual Size > Areas > All Areas在弹出Element Size on All Selected Areas对话框，在SIZE栏键入20mm。
命令：AESIZE,ALL,20（4）划分网格让ANSYS 知道网格大小后，现在划分网格，操作如下：GUI：Processor > Meshing > Mesh > Areas > Free > Pick All命令：AMESH,ALL（5）保存数据库GUI：Utility Menu > File > Save as...输入文件名为Mesh （表示分析进度：已完成网格划分）。
3．施加载荷并求解在这里首先定义模型约束，然后施加载荷，最后求解，为后处理查看结果提供数据，具体操作步骤如下所示：1)．定义约束由已知得，需要固定（Fix）板左边线，即需要约束线上节点所有自由度（All DOFs），其操作如下：GUI：Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Lines 弹出Apply U，ROT on Lines 对话框。
选择板左侧边线，在Lab2 栏选All DOF。
单击Apply 按钮。
2)．施加载荷在板右侧边施加均布载荷，载荷大小为20/20＝1Mpa，施加载荷操作如下：GUI：Solution > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Lines 弹出Apply PRES on Lines 对话框，键入载荷值-1（由于载荷方向离开板，为拉力所以为负值，反之为正），单击OK按钮。
3)．求解GUI：Solution > Solve > Current LS4．查看分析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。
1)．显示模型变形图其操作如下：GUI：General Postproc > Plot Results > Deformed Shape2)．显示位移等值线分布图其操作如下：GUI：General Postproc > Plot Results > Nodal Solution> DoF Solution > Displacement Vector sum由图获知最大位移值。