ansys结构瞬态分析实例
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第二日练习主题:各种网格划分方法
输入实体模型尝试用映射、自由网格划分,并综合利用多种网格划分控制方法
一个瞬态分析的例子
练习目的:熟悉瞬态分析过程
练习过程:瞬态(FULL)完全法分析板-梁结构实例
如图1所示板-梁结构,板件上表面施加随时间变化的均布压力,
计算在下列已知条件下结构的瞬态响应情况。
全部采用A3钢材料,特性:
杨氏模量=2e112/m
N 泊松比=0.3 密度=7.8e33/m Kg 板壳:厚度=0.02m
四条腿(梁)的几何特性:
截面面积=2e-42m 惯性矩=2e-84m
宽度=0.01m 高度=0.02m 压力载荷与时间的关系曲线如图
2所示。图1 质量梁-板结构及载荷示意图
压力(N/m 2
)10000
5000
0 1 2 4 6 时间(s )
图 2 板上压力-时间关系
分析过程
第1步:设置分析标题
1.
选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title 。2.输入“The Transient Analysis of the structure ”,然后单击OK 。
第2步:定义单元类型
单元类型1为SHELL63,单元类型2为BEAM4
第3步:定义单元实常数
实常数1为壳单元的实常数1,输入厚度为0.02(只需输入第一个值,即等78厚度壳)
实常数2为梁单元的实常数,输入
AREA 为2e-4惯性矩IZZ=2e-8,IYY =2e-8宽度TKZ=0.01,高度TKY=0.02。
第5步:杨氏模量EX=2e112/m N 泊松比NUXY=0.3 密度DENS=7.8e33/m Kg 第6步:建立有限元分析模型
1.创建矩形,x1=0,x2=2,y1=0,y2=1
2.将所有关键点沿
Z 方向拷贝,输入DZ =-1 3.连线。将关键点1,5;2,6;3,7;4,8分别连成直线。
4.设置线的分割尺寸为
0.1,首先给面划分网格;然后设置单元类型为2,实常数为2,对线5到8划分网格。第7步:瞬态动力分析
1.选取菜单途径
Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis ,弹出New Analysis 对话框。
2.
选择Transient ,然后单击OK ,在接下来的界面仍然单击OK 。3.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Damping
,弹出Damping Specifications 窗口。
4.
在Mass matrix multiplier 处输入5。单击OK 。5.选取菜单途径Main Menu > Solution > -Loads-Apply > -Structural-
Displacement>On Nodes 。弹出拾取(Pick )窗口,在有限元模型上点取节点
232、242、252和262,单击OK ,弹出Apply U,ROT on Nodes 对话框。
6.在DOFS to be constrained 滚动框中,选种“
All DOF ”(单击一次使其高亮度显示,确保其它选项未被高亮度显示)
。单击OK 。7.
选取菜单途径Utility Menu>Select>Everything 。8.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File ,弹
出Controls for Database and Results File Writing 窗口。
9.在Item to be controlled 滚动窗中选择All items ,下面的File write frequency 中选择
Every substep 。单击OK 。
10.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time
Step ,弹出Time – Time Step Options 窗口。
11.在Time at end of load step 处输入1;在Time step size 处输入0.2;在Stepped or ramped
b.c 处单击ramped ;单击Automatic time stepping 为on ;在Minimum time step size 处输入0.05;在Maximum time step size 处输入0.5。单击OK 。
12.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas 。弹
出Apply PRES on Areas 拾取窗口。
13.单击Pick All ,弹出Apply PRES on Areas 对话框。
14.在pressure value 处输入10000。单击OK
15.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File ,弹出Write Load Step File 对话框。
16.在Load step file number n 处输入1,单击OK 。
17.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time –Time
Step ,弹出Time – Time Step Options 窗口。
18.在Time at end of load step 处输入2。单击单击OK 。