(1)定义工作文件名和工作标题
1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令,弹出“Change Jobname”对话框,在“Enter new jobname”文本框中输入工作文件名“EXERCISE3”,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 Title命令,弹出“Change Title”对话框,在文本框中输入“CYCLIC LOADING OF A FIXED CIRCULAR PLATE”,单击“OK”按钮关闭对话框。
(2)定义单元类型
1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,弹出“Ele-ment Types”对话框,单击“Add”按钮,弹出“Library of Element Types”对话框。
2)在“Library of Element Types”选项组中依次选择“Structural Solid”“Quad 8node82”选项,在“Element type reference number”文本框中输入“1”,如图8-237所示,单击“OK”按钮关闭对话框。
图8-237 定义单元类型
3)单击“Element Types”对话框上的“Options”按钮,出现“PLANE82 element type options”对话框,在“Element behavior K3”下拉列表框中选择“Axisymmetric”选项,其余选项采用默认设置,如图8-238所示,单击“OK”按钮关闭对话框。
图8-238 定义单元属性
4)单击“Element Types”对话框上的“Close”按钮,关闭该对话框。
(3)定义材料性能参数
1)选择Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出“Define Material Model Behavior”对话框。
2)在“Material Models Available”一栏中依次双击Structral>Linear>Elastic>Isotropic选项,弹出“Linear Isotropic Material Properties for Material Number 1”对话框。
3)在“EX”文本框中输入“1.2E11”,在“PRXY”文本框中输入“0.3”,如图8-239所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。
4)选择Utility Menu>PlotCtrls>Style>Graphs>Modify Axis命令,弹出“Axes Modifica-tions for Graph Plots”对话框,在“X-axis label”文本框中输入“LOG STRAIN”,在“Y-axis label”文本框中输入“TRUE STRESS(PA)”,其余选项采用默认设置,如图8-240所示,单击“OK”按钮关闭对话框。
图8-240 绘图设置
5)在“Material Models Available”一栏中依次双击Structral>Nonlinear>Inelastic>Rate Independent>Kinematic Hardening Plasticity>Mises Plasticity>Multilinear(General)选项,如图8-241所示,出现“Multilinear Kinematic Hardening for Material Number 1”对话框。参照图8-242对其进行设置,单击“Graph”按钮,ANSYS将在其显示窗口绘制应力-应变关系曲线,如图8-243所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-241 设置材料参数
6)在“Define Material Model Behav-ior”对话框中选择Material>Exit命令关闭该对话框。
(4)生成几何模型,划分网格
1)选择Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions命令,弹出“Create Rectangle by Dimensions”对话框,在“X1,X2 X-Coordinates”文本框中分别输入“0”“0.3”,在“Y1,Y2,Y-Coordinates”文本框中分别输入“0”“0.02”,如图8-244所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-242 输入材料参数
2)选择Utility Menu>PlotCtrls>Numbering命令,弹出“Plot Numbering Controls”对话框,选中“LINE Line numbers”选项,使其状态从“Off”变为“On”,其余选项采用默认设置,如图8-245所示,单击“OK”按钮关闭对话框。
3)选择Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Tool命令,单击弹出菜单中“Lines”的“set”选项,弹出“Element Size on”拾取菜单,用鼠标在ANSYS显示窗口选择编号为L1、L3的线段,单击“OK”按钮,弹出“Element Sizes on Picked Lines”对话框,在“NDIV No.of element divisions”文本框中输入“30”,如图8-246所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-243 应力-应变关系曲线
图8-244 生成几何模型
图8-245 显示设置
图8-246 网格单元设置
4)选择Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Tool命令,单击弹出菜单中“Lines”的“set”选项,弹出“Element Size on”拾取菜单,用鼠标在ANSYS显示窗口选择编号为L2、L4的线段,单击“OK”按钮,弹出“Element Sizes on Picked Lines”对话框,在“NDIV No.of element divisions”文本框中输入“6”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
5)选择Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Tool命令,单击菜单中的Mesh命令,弹出“Mesh Areas”拾取菜单,单击“Pick All”按钮关闭该对话框,ANSYS显示窗口将显示网格划分结果,如图8-247所示。
6)选择Utility Menu>File>Save as命令,弹出“Save Database”对话框,在“Save Da-tabase to”文本框中输入“EXERCISE3.db”,保存上述的操作过程,单击“OK”按钮关闭该对话框。
(5)加载求解
1)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis命令,弹出“New Analysis”对话框,选择分析类型为“Static”,如图8-248所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-247 网格划分结果
图8-248 新建一个静态分析
2)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol'n Control命令,弹出“Solution Con-trol”对话框,按图8-249所示对其进行设置,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-249 求解控制对话框(www.xing528.com)
3)选择Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters命令,弹出“Scalar Parameters”对话框,在“Selection”文本框中输入“NTOP=NODE(0,0.02,0)”,单击“Accept”按钮;输入“NRIGHT=NODE(0.3,0,0)”,单击“Accept”按钮,输入结果如图8-250所示,单击“Close”按钮关闭该对话框。
4)选择Utility Menu>Select>Entities命令,弹出“Select Entities”对话框,按图8-251所示进行选择和设置后单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-250 标量参数对话框
图8-251 Select Entities对话框
5)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes命令,弹出“Apply U,ROT on N”拾取菜单,如图8-252所示,单击“Pick All”按钮,弹出“Apply U,ROT on Nodes”对话框,参照图8-253所示对其进行设置,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-252 “Apply U,ROT on N”拾取菜单
图8-253 增加约束
6)选择Utility Menu>Select>Entities命令,弹出“Select Entities”对话框,在“Min,Max”文本框中输入“0”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
7)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes命令,弹出“Apply U,ROT on N”拾取菜单,单击“Pick All”按钮,弹出“Apply U,ROT on Nodes”对话框,在“Lab2 DOFs to be constrained”复选框中选择“UX”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
8)选择Utility Menu>Select>Entities命令,弹出“Select Entities”对话框,在第三栏中选择“Y coordinates”选项,在“Min,Max”文本框中输入“0.02”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
9)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On Nodes命令,弹出“Apply PRES on Nodes”拾取菜单,单击“Pick All”按钮,弹出“Apply PRES on Nodes”对话框,按图8-254所示进行设置,单击“OK”按钮关闭该对话框。
10)选择Utility Menu>Select>Everything命令,选择所有实体。
11)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“1”,如图8-255所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-254 设置压力
图8-255 “Write Load Step File”对话框
12)选择Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters命令,弹出“Scalar Parameters”对话框,在“Selection”文本框中输入“F=1E4”,单击“Accept”按钮,再单击“Close”按钮关闭该对话框。
13)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Struc-tural>Force/Moment>On Nodes命令,弹出“Apply F/M on Nodes”拾取菜单,在文本框中输入“NTOP”,如图8-256所示,单击“OK”按钮,弹出“Apply F/M on Nodes”对话框,按图8-257所示进行设置,单击“OK”按钮关闭该对话框。
14)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol′n Control命令,弹出“Solution Control”对话框,在“Number of substeps”文本框中输入“4”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-256 “Apply F/M on Nodes”拾取菜单
15)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“2”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-257 “Apply F/M on Nodes”对话框
16)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes命令,弹出“Apply F/M on Nodes”拾取菜单,在文本框中输入“NTOP”,单击“OK”按钮,弹出“Apply F/M on Nodes”对话框,将“VALUE Force/Moment value”中改为“F”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
17)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol′n Control命令,弹出“Solution Con-trol”对话框,采用默认设置,单击“OK”按钮关闭该对话框。
18)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“3”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
19)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes命令,弹出“Apply F/M on Nodes”拾取菜单,在文本框中输入“NTOP”,单击“OK”按钮,弹出“Apply F/M on Nodes”对话框,将“VALUE Force/Moment value”中改为“-F”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
20)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol′n Control命令,弹出“Solution Con-trol”对话框,采用默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
21)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“4”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
22)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes命令,弹出“Apply F/M on Nodes”拾取菜单,在文本框中输入“NTOP”,单击“OK”按钮,弹出“Apply F/M on Nodes”对话框,将“VALUE Force/Moment value”中改为“F”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
23)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol′n Control命令,弹出“Solution Con-trol”对话框,采用默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
24)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“5”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
25)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes命令,弹出“Apply F/M on Nodes”拾取菜单,在文本框中输入“NTOP”,单击“OK”按钮,弹出“Apply F/M on Nodes”对话框,将“VALUE Force/Moment value”中改为“-F”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
26)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol′n Control命令,弹出“Solution Con-trol”对话框,采用默认设置,单击“OK”按钮关闭该对话框。
27)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“6”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
28)选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes命令,弹出“Apply F/M on Nodes”拾取菜单,在文本框中输入“NTOP”,单击“OK”按钮,弹出“Apply F/M on Nodes”对话框,将“VALUE Force/Moment value”中改为“F”,其他默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
29)选择Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol'n Control命令,弹出“Solution Con-trol”对话框,采用默认,单击“OK”按钮关闭该对话框。
30)选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File命令,弹出“Write Load Step File”对话框,在“LSNUM Load step file number n”文本框中输入“7”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
31)Main Menu>Solution>Solve>From LS Files命令,弹出“Solve Load Step Files”对话框,如图8-258所示,从上到下三个文本框中分别输入“1”“7”“1”,单击“OK”按钮关闭该对话框。
图8-258 “Solve Load Step Files”对话框
32)求解完毕后,出现“Note”提示框,单击“OK”按钮关闭该提示框。
33)选择Utility Menu>File>Save as命令,弹出“Save Database”对话框,在“Save Database to”文本框中输入“EXERCISE3.db”,保存上述的操作过程,单击“OK”按钮关闭该对话框。
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