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ANSYSWorkbench17.0有限元分析前处理指南

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图18-2 分析项目2)双击主界面Toolbox工具箱中的“Analysis System”→“Static Structural”选项,在项目管理区创建分析项目A,如图18-2所示。图18-5 零件行为设置5.划分网格1)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的“Mesh”选项,此时可在Details of“Mesh”细节窗口中修改网格参数,本例中采用默认设置。图18-10 边界条件示意图

ANSYSWorkbench17.0有限元分析前处理指南

1.创建分析项目

1)在Windows操作系统(Windows 8版本以下)选择“开始”→“所有程序”→“ANSYS 17.0”→“Workbench 17.0”,或在Windows 8操作系统中找到Workbench 17.0图标并单击,启动ANSYS Workbench 17.0,进入主界面。

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图18-2 分析项目

2)双击主界面Toolbox工具箱中的“Analysis System”→“Static Structural”选项,在项目管理区创建分析项目A,如图18-2所示。

2.定义材料数据

1)双击项目A的A2栏中的“Engineering Data”项,进入材料参数设置界面,在该界面下即可进行材料参数设置。

2)根据实际工程材料的特性,在Properties of Outline Row 2:Structure Steel表中可以修改材料的特性,本例采用默认值。

3)关闭A2:Engineering Data,返回到Workbench主界面,材料库添加完毕。

3.添加几何模型

1)在A2栏的“Geometry”上右击,在弹出的快捷菜单中选择“Import Geometry”→“Browse”,此时会弹出“打开”对话框。

2)在弹出的“打开”对话框中选择文件路径,导入“chap18”几何体文件,此时A2栏“Geometry”后的978-7-111-57712-6-Chapter18-3.jpg变为978-7-111-57712-6-Chapter18-4.jpg,表示实体模型已经存在。

3)双击项目A中的A2栏“Geometry”,会进入到DM界面,查看模型如图18-3所示。此时如果设计树中显示978-7-111-57712-6-Chapter18-5.jpg,表示需要生成模型,可进行步骤4),否则可直接进入步骤5)。

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图18-3 DM模型

4)单击“Generate”按钮,即可显示生成的几何体,此时可在几何体上进行其他的操作,本例无需进行操作。

5)单击DM界面右上角的“关闭”按钮退出DM,返回到Workbench主界面。

4.定义零件行为

1)双击主界面项目管理区项目A中的A3栏“Model”项,进入Mechanical界面,查看分析项目树结构图,如图18-4所示。在该界面下即可进行网格的划分、分析设置、结果查看等操作。

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图18-4 分析项目树结构图

2)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中“Geometry”选项下的“Surface Body”,此时即可在Details of“Surface Body”细节窗口中给模型添加材料。

3)单击参数列表中的“Material”选项下“Assignment”黄色区域后的978-7-111-57712-6-Chapter18-8.jpg,会出现设置的材料,选择即可将其添加到模型中。此时树结构图“Geometry”前的978-7-111-57712-6-Chapter18-9.jpg变为978-7-111-57712-6-Chapter18-10.jpg,表示材料已经添加成功。本例中采用了默认的Structural Steel,无需更改。

4)在Details of“Surface Body”细节窗口中设置“Thickness”为“50mm”,设置面实体的厚度为50mm,如图18-5所示。

978-7-111-57712-6-Chapter18-11.jpg(www.xing528.com)

图18-5 零件行为设置

5.划分网格

1)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的“Mesh”选项,此时可在Details of“Mesh”细节窗口中修改网格参数,本例中采用默认设置。

2)在“Mesh”上右击,选择“Insert”→“Sizing”,然后选择圆角所在边缘,在细节窗口中的“Geometry”下单击“Apply”按钮,设置“Element Size”(单元尺寸)为1mm,如图18-6所示。

3)在“Mesh”上右击,选择“Insert”→“Method”,然后选择待划分的面体,在细节窗口中的“Geometry”下单击“Apply”按钮,并设置细节窗口中的“Method”为“MultiZone Quad/Tri”,如图18-7所示。

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图18-6 设置划分尺寸

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图18-7 设置划分方法

4)在Outline树结构图中的“Mesh”选项上右击,在弹出的快捷菜单中选择“GenerateMesh”,生成网格最终的效果如图18-8所示。

6.定义边界条件

1)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的“Static Structural(A5)”选项,此时会出现Environment工具栏

2)选择Environment工具栏中的“Supports”→“Fixed Support”,此时在树结构图中会出现“Fixed Support”选项。

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图18-8 网格划分效果

3)选中“Fixed Support”,选择底边,单击Details of“Fixed Support”细节窗口中“Geometry”选项下的“Apply”按钮,即可在选中边缘上施加位置约束。

4)选择Environment工具栏中的“Loads”→“Force”,此时在树结构图中会出现“Force”选项。

5)选中“Force”,选择需要施加力的支撑端边缘,单击Details of“Force”细节窗口中“Geometry”选项下的“Apply”按钮,同时设置力载荷如图18-9所示。然后单击Y轴正向,并在Direction中单击“Apply”按钮,该设置施加了Y向大小为“2650N”的力,如图18-9所示。

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图18-9 设置力载荷

6)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的“Static Structural(A5)”选项,查看边界条件示意图,如图18-10所示。

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图18-10 边界条件示意图

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