ANSYS分析实例详解

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ansys有限元分析案例

ansys有限元分析案例

ansys有限元分析案例ANSYS有限元分析案例。

在工程设计和分析领域,有限元分析是一种常用的数值模拟方法,它可以有效地预测结构在受力作用下的变形和应力分布。

而ANSYS作为目前应用最为广泛的有限元分析软件之一,具有强大的建模和仿真功能,被广泛用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。

本文将通过一个实际案例,介绍如何使用ANSYS进行有限元分析。

案例背景:某工程结构在实际使用过程中出现了裂纹现象,为了找出裂纹的成因并进行有效的修复措施,我们决定利用ANSYS进行有限元分析。

首先,我们需要建立结构的有限元模型,然后施加相应的载荷和边界条件,最终得出结构的应力分布和变形情况,从而找出裂纹的位置和原因。

建立有限元模型:首先,我们需要将结构进行几何建模,并进行网格划分,将结构划分为有限元单元。

在建立模型的过程中,需要考虑到结构的几何形状、材料属性以及实际工况下的载荷和边界条件。

在ANSYS中,可以通过几何建模模块进行结构建模,然后选择合适的单元类型和网格划分方法,对结构进行离散化处理。

施加载荷和边界条件:在建立完有限元模型之后,我们需要定义结构的加载情况,包括静载荷、动载荷、温度载荷等。

同时,还需要定义结构的边界条件,如约束条件、支撑条件等。

这些载荷和边界条件的设置需要符合实际工况,并且需要考虑到结构的非线性、材料的非均质性等因素。

进行仿真分析:一切准备就绪后,我们可以进行仿真分析,通过ANSYS求解器对结构进行有限元分析。

在仿真分析过程中,ANSYS会根据定义的载荷和边界条件,对结构进行求解,并得出结构的应力分布、位移和变形情况。

通过对仿真结果的分析,可以找出结构中的弱点和故障部位,为后续的修复工作提供参考依据。

结果分析与修复措施:最后,我们需要对仿真结果进行深入分析,找出裂纹的具体位置和成因。

根据分析结果,可以制定针对性的修复措施,如增加加强筋、更换材料、改变结构设计等。

通过对仿真结果的分析,可以有效地指导后续的结构修复工作,并提高结构的安全性和可靠性。

AnsysWorkbench静力分析详细实例

AnsysWorkbench静力分析详细实例

9.2 添加等效应变:如下图所示,右键点击“Project”树,“Solution —>Insert—> Strain—>Equivalent(von-mises)”,添加等效应变。
9.3 添加等效应力:如下图所示,右键点击“Project”树中的 “Solution—>Insert—> Stress—>Equivalentห้องสมุดไป่ตู้von-mises)”,添 加等效应力。
从弹出窗口中选择三维模型文件,如果文件格式不符,可以把三维图 转换为“.stp”格式文件,即可导入,如下图所示。
4 选择零件材料:文件导入后界面如下图所示,这时,选择 “Geometry”下的“Part”,在左下角的“Details of ‘Part’”中 可以调整零件材料属性。
5 划分网格:如下图,选择“Project”树中的“Mesh”,右键选择 “Generate Mesh”即可。【此时也可以在左下角的“Details of ‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小(“Element size”项)】。
Ansys 静力分析实例:
1 问题描述: 如图所示支架简图,支架材料为结构钢,厚度 10mm,支架左侧的两 个通孔为固定孔,顶面的开槽处受均布载荷,载荷大小为 500N/mm。
2 启动 Ansys Workbench,在界面中选择 Simulation 启动 DS 模块。
3 导入三维模型,操作步骤按下图进行,单击“Geometry”,选择“From File”。
选择图中的任意一条,或一个面,即可改变载荷的作用方向,如图中 标记 10 位置所示。然后点击“Apply”确认。
9 添加要查看的结果: 9.1 添加变形:如下图所示,右键点击“Project”树中的“Solution”, 选择“—> Insert—>Deformation—>Total”,添加变形分析。

ANSYS平面问题实际例题分析讲解-PPT

ANSYS平面问题实际例题分析讲解-PPT

理论值 ANSYS 比值 值
PLANE 中部最大 42(4节 应力 点)
固定端最 大应力
57、 56、 457MPa 24MPa
51、 49、 073MPa 3MPa
0、979 0、965
PLANE 中部最大 82(8节 应力 点)
固定端最 大应力
57、
57、
1、004
457MPa 666MPa
51、 51、 1、000 073MPa 083MPa
Preprocessor > Solution >Analysis Type > New Analysis,
ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
上机报告要求白底; 要求作业名为自己得名字; 要求图清晰,排版清楚。
1、定义作业名
ANSYS Utility Menu: File →Change Title
2、如何查有限元模型得单元数与节点数
ANSYS Utility Menu: Utility Menu →List →Picked Entities+
input NDIV:6 →Apply →拾取短边得两条线→OK → input NDIV:1 →OK
3、划分网格 6)划分网格
Mesh Tool →Mesh : select Areas→ Shape:Quad→Free → Mesh → Pick All
→Close( the Mesh Tool window)
3、划分网格 1)定义单元类型
3、划分网格 2)定义实常数(厚度)

ANSYS模态分析教程及实例讲解解析

ANSYS模态分析教程及实例讲解解析

ANSYS模态分析教程及实例讲解解析ANSYS是一个广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于各种结构的模态分析,包括机械结构、建筑结构、航空航天结构等。

模态分析是通过计算结构的固有频率和振动模态,用于评估结构的动力特性和振动响应。

以下是一个ANSYS模态分析的教程及实例讲解解析。

一、教程:ANSYS模态分析步骤步骤1:建立模型首先,需要使用设计软件绘制或导入一个几何模型。

然后,在ANSYS中选择适当的单元类型和材料属性,并创建适当的网格。

确保模型的几何形状和尺寸准确无误。

步骤2:约束条件在进行模态分析之前,需要定义适当的约束条件。

这些条件包括固定支持的边界条件、约束点的约束类型、约束方向等。

约束条件的选择应该与实际情况相符。

步骤3:施加载荷根据实际情况,在模型上施加适当的载荷。

这些载荷可以是静态载荷、动态载荷或谐振载荷,具体取决于所要分析的问题。

步骤4:设置分析类型在ANSYS中,可以选择多种不同的分析类型,包括静态分析、模态分析、动态响应分析等。

在进行模态分析时,需要选择模态分析类型,并设置相应的参数。

步骤5:运行分析设置好分析类型和参数后,可以运行分析。

ANSYS将计算结构的固有频率和振动模态。

运行时间取决于模型的大小和复杂性。

步骤6:结果分析完成分析后,可以查看和分析计算结果。

ANSYS将生成包括固有频率、振动模态形态、振动模态形状等在内的结果信息。

可以使用不同的后处理技术,如模态形态分析、频谱分析等,对结果进行更详细的分析。

二、实例讲解:ANSYS模态分析以下是一个机械结构的ANSYS模态分析的实例讲解:实例:机械结构的模态分析1.建立模型:使用设计软件绘制机械结构模型,并导入ANSYS。

2.约束条件:根据实际情况,将结构的一些部分设置为固定支持的边界条件。

3.施加载荷:根据实际应用,施加恰当的静态载荷。

4.设置分析类型:在ANSYS中选择模态分析类型,并设置相应的参数,如求解方法、迭代次数等。

ANSYS经典案例分析

ANSYS经典案例分析

ANSYS经典案例分析ANSYS(Analysis System)是世界上应用广泛的有限元分析软件之一、它在数值仿真领域拥有广泛的应用,可以解决多种工程问题,包括结构力学、流体动力学、电磁学、热传导等。

本文将分析ANSYS的经典案例,并介绍其在不同领域的应用。

一、结构力学领域1.案例一:汽车碰撞分析汽车碰撞是一个重要的安全问题,对车辆和乘客都有很大的影响。

利用ANSYS进行碰撞分析可以模拟不同类型车辆的碰撞过程,并预测车辆结构的变形情况以及乘客的安全性能。

通过这些分析结果,可以指导汽车制造商改进车辆结构,提高车辆的碰撞安全性能。

2.案例二:建筑结构分析建筑结构的合理性和稳定性对于保证建筑物的安全和耐久性至关重要。

ANSYS可以对建筑结构进行强度和刚度的分析,评估结构的稳定性和安全性能。

例如,可以通过ANSYS分析大楼的地震响应,预测结构的位移和变形情况,以及评估建筑物在地震中的安全性。

二、流体动力学领域1.案例一:空气动力学分析空气动力学分析对于飞行器设计和改进具有重要意义。

利用ANSYS可以模拟飞机在不同速度下的气动性能,预测飞机的升阻比、空气动力学力矩等参数。

通过这些分析结果,可以优化飞机的设计,提高飞行性能和燃油效率。

2.案例二:水动力学分析水动力学分析对于船舶和海洋工程设计至关重要。

利用ANSYS可以模拟船舶在不同海况下的运动特性,预测船舶的速度、稳定性和抗浪性能。

通过这些分析结果,可以优化船舶的设计,提高船舶的性能和安全性能。

三、电磁学领域1.案例一:电力设备分析电力设备的稳定性和运行性能对电力系统的正常运行至关重要。

利用ANSYS可以模拟电力设备的电磁特性,预测电磁场分布、电磁场强度和电流密度等参数。

通过这些分析结果,可以评估电力设备的稳定性和运行性能,并指导电力系统的设计和改进。

2.案例二:电磁干扰分析电磁干扰是电子设备设计中常见的问题,特别是在通信和雷达系统中。

利用ANSYS可以模拟电磁干扰的传播路径和强度,预测设备的抗干扰能力。

ANSYS典型实例分析

ANSYS典型实例分析

ANSYS典型实例分析首先是流体力学方面的应用实例。

流体力学是研究流体运动和力学性质的学科,应用于飞行器气动力学、汽车气动力学、建筑工程风力学等领域。

以飞机翼型气动力学为例,通过ANSYS可以模拟流体在翼型表面的流动状况和气动力的分布。

首先,需要利用CAD软件建立翼型的几何模型,然后将模型导入ANSYS中,设置流体的入口边界条件、出口边界条件和壁面边界条件。

接着,选择适当的网格划分方法将几何模型分割成若干小单元,然后根据Navier-Stokes方程和连续性方程建立流体力学的数学模型。

通过求解数学模型,可以得到流体在翼型表面的压力分布、速度分布以及升力和阻力等气动力相关参数,进而评估翼型的气动性能。

另一个典型实例是机械结构分析。

机械结构分析是对机械零部件、机械装置或机械系统的受力性能进行分析和评估。

以汽车车轮受力分析为例,通过ANSYS可以模拟轮胎和地面之间的接触力、轮圈在不同路面条件下的应力分布和变形情况。

首先,需要导入汽车车轮的三维模型,并设置边界条件和荷载条件。

然后,通过合适的网格划分方法将模型分割成若干小单元,根据弹性力学理论建立车轮的受力模型。

接下来,根据所需的分析结果选择合适的求解器进行求解,可以得到车轮的应力、应变分布以及最大应力点等重要信息。

通过这些信息,可以评估车轮的受力性能,进一步优化设计和改进车轮结构。

总之,ANSYS作为一款功能强大的有限元分析软件,可以广泛应用于工程领域,包括流体力学、结构力学、电磁场分析等多个方面。

通过对实际问题的建模和数值求解,能够得到详尽的物理现象模拟和分析结果,为工程设计和优化提供有力支持。

ansys有限元案例分析报告

ansys有限元案例分析报告

.ANSYS有限元案例分析报告资料word.ANSYS分析报告一、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ANSYS14.0软件。

二、分析模型:y具体如下:aa= 0.2B , ,如图所示,L/B=1bB的变化对 b= (0.5-2)a,比较 b xba?最大应力的影响。

x L三、模型分析:软件ANSYS我们通过使用该问题是平板受力后的应力分析问题。

然后在平板一段施加位移约首先要建立上图所示的平面模型,求解,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。

资料word.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:资料word.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)。

ansys工程实例(4经典例子)解析

ansys工程实例(4经典例子)解析

输气管道受力分析(ANSYS建模)任务和要求:按照输气管道的尺寸及载荷情况,要求在ANSYS中建模,完成整个静力学分析过程。

求出管壁的静力场分布。

要求完成问题分析、求解步骤、程序代码、结果描述和总结五部分。

所给的参数如下:材料参数:弹性模量E=200Gpa; 泊松比0.26;外径R₁=0.6m;内径R₂=0.4m;壁厚t=0.2m。

输气管体内表面的最大冲击载荷P为 1Mpa。

四.问题求解(一).问题分析由于管道沿长度方向的尺寸远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的端面效应,认为在其长度方向无应变产生,即可将该问题简化为平面应变问题,选取管道横截面建立几何模型进行求解。

(二).求解步骤定义工作文件名选择Utility Menu→File→Chang Jobname 出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM] Enter new jobname 输入栏中输入工作名LEILIN10074723,并将New log and eror file 设置为YES,单击[OK]按钮关闭对话框定义单元类型1)选择Main Meun→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delte命令,出现Element Type对话框,单击[Add]按钮,出现Library of Element types对话框。

2)在Library of Element types复选框选择Strctural、Solid、Quad 8node 82,在Element type reference number输入栏中出入1,单击[OK]按钮关闭该对话框。

3. 定义材料性能参数1)单击Main Meun→Preprocessor→Material Props→Material models出现Define Material Behavion 对话框。

选择依次选择Structural、Linear、Elastic、Isotropic选项,出现Linear Isotropic Material Properties For Material Number 1对话框。

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ANSYS分析实例详解
姓名:XXX 学号:XXX 专业:XXX 内容:空调支架的有限元分析
本次作业为对一空调支架的有限元分析,其主要内容包括空调支架的建模、有限元分析、强度校核以及结构优化等。

下图为空调支架一侧的实物图片:
1、空调支架的特点分析
由于空调支架为一个完全对称结构,空调的重量均匀分部在两侧对称支架上,因此只要对空调支架的一侧进行分析即可达到对整体空调支架的分析,同时也达到了简化空调支架分析的目的。

本次作业可以分三部分来完成:一,空调支架一侧的建模;二,利用商业化有限元分析软件对建好的空调支架模型进行有限元分析;三,根据空调支架模型有限元分析的结果对支架进行强度校核以及结构优化。

2、空调支架的建模
空调支架的具体尺寸图如下图所示:
考虑到空调支架模型结构简单,故在此没有利用三维软件建模而是直接在有限元分析软件中进行建模,本次作业采用的有限元分析软件为美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件ANSYS10.0。

建立模型包括设定分析作业名和标题,定义单元类型、定义材料属性、建立三维模型、划分有限元网格。

2.1设定分析作业名和标题
打开ANSYS软件进入ANSYS操作界面,首先从主菜单中选择【Preferences】命令,勾选Structural。

然后从实用菜单中选择【Change Jobname】命令,将文件名修改为Ktiao2,从实用菜单中选择【Change Title】命令,将标题修改为Ktiao2。

如下图所示:
2.2定义单元类型
在进行有限元分析时,首先应根据分析问题的几何结构、分析类型和所分析的问题精度要求等,选定适合具体分析的单元类型。

本文中选用8节点六面体单元Solid185。

如下图所示:
2.3定义材料属性
由于空调支架所用材料为45#钢,故可查得45#钢的弹性模量为210Gpa,泊松比为0.3。

从主菜单中选择Preprocessor>Material Props>Material Models命令,打开定义材料模型属性窗口,对材料弹性模量和泊松比进行设置。

2.4建立空调支架的三维实体模型
从主菜单中选择Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS命令,创建四个关键点,坐标分别为(0.54,0),(0.54,0.16),(0,0.16),(0,0.11)。

接着从主菜单中选择Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>Through KPs命令,分别拾取上一步创建的四个关键点生成平面。

然后从主菜单中选择Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude> Areas>Along Normal命令,拾取上一步生成的面将其拉伸成一个实体。

由于340mm长度区域才为空调重量的加载区间,因此对空调支架的加载面分三部分来创建。

根据上述同样的方法创建关键点,生成面然后拉伸成实体。

最后从主菜单中选择Preprocessor>Modeling>Operate >Booleans>Add>V olumes命令,将四个实体进行布尔加运算,至此空调支架的三维实体模型创建完毕。

如下图所示:
2.5实体模型网格划分
从主菜单中选择Preprocessor>Meshing>Mesh Tool命令,打开“Mesh Tool”(网格工具),勾
选“Smart Size ”滑标值默认设置为6,“Mesh ”的对象选择“Volumes ”,“Shape ”选择“Tet ”“Free ”,然后单击【Mesh 】,打开实体选择对话框,单击【Pick All 】按钮对空调支架模型进行网格划分。

如下图所示:
3、 空调支架模型的有限元分析
空调支架模型网格划分完之后,接下来将对其进行有限元分析,其内容包括定义载荷及边界条件、求解、查看结果等。

3.1定义载荷及边界条件并求解
由于在这只对空调支架的一侧进行分析,即一侧支架承受空调重量一半的载荷,因此就可以算出加载到长为340mm 宽为50mm 长方形面上的面载荷。

即: Pa 4.1152905
.034.028.940P =⨯⨯⨯=)( 根据空调支架的特点,在这对支架的边界条件进行简化,将支架靠近墙壁一侧端面的自由度全部约束。

下面为定义载荷及边界条件的具体操作:
从主菜单中选择Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On Areas 弹出拾取对话框,拾取所需加载面,输入上文计算出的压力值。

接着对支架靠近墙壁一侧的端面进行约束,从主菜单中选择Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural> Displacement>On Areas 弹出拾取对话框,拾取支架靠近墙壁一侧的端面对自由度全部约束。

然后对其进行求解,从主菜单中选择Solution>Solve>Current LS 命令,打开一个确认对话框和状态表,查看列表中的信息确认无误后,单击【OK 】按钮,开始求解。

求解完成后打开求解结束对话框,单击【Close 】按钮,关闭提示求解结束对话框。

如下图所示:
3.2查看结果
1)查看总变形
2)Y方向上的应力3)第一主应力
4、强度校核以及结构优化
由于空调支架所用材料为45#钢,根据《机械设计课程设计手册》可查得其抗拉强度
σ
b 为600MPa。

从上面的有限元分析结果可以看到支架在Y方向上的最大应力
σ为1.58MPa,
y m ax
第一主应力最大值为
σ为3.95MPa,两者均远小于其许可应力。

因此空调支架满足支撑强
m ax
度要求,无需对其进行结构优化。

5、学习心得体会
通过此次数字化设计与制造作业的练习,让我初步了解和掌握了有限元分析的基本理论基础,了解有限元商业化软件ANSYA的基本使用,并能够进行简单问题的计算和分析。

但是这还是远远不够的,从具体试验中,我发现ANSYS的功能是十分强大的,目前也仅仅是了解了仅有的几个基本功能,能给计算分析的也是最为简单的问题,在三维建模、划分网格以及对特定面的加载等还有待改善。

另外,本次作业还也有一些不足,有限元的软件所计算结果的正确性也是需要验证的。

在某些情况下,计算机所计算出的结果并不一定是正确的,应当在分析完后,对所做出的结果进行正确分析,和理论相比较,为自己所做的结果做强有力的支撑。

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