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ANSYSWorkbench17.0有限元分析

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图20-2 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20-2所示。图20-8 扇区模型图20-9 网格模型7.定义边界条件1)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的“Static Structural”选项,此时会出现Environment工具栏。

ANSYSWorkbench17.0有限元分析

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20-2 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20-2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 Row2: 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“chap20”几何体文件,此时A2栏“Geometry”后的978-7-111-57712-6-Chapter20-3.jpg变为978-7-111-57712-6-Chapter20-4.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20-3所示,此时如果设计树中显示978-7-111-57712-6-Chapter20-5.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20-3 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,得到分析项目树结构图,如图20-4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。导入的完整模型如图20-5所示。

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图20-4 分析项目树结构图

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图20-5 完整模型

2)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中“Geometry”选项下的“Soild”,此时即可在Details of“Soild”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-Chapter20-9.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-Chapter20-10.jpg变为978-7-111-57712-6-Chapter20-11.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。

5.定义扇区(www.xing528.com)

1)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中“Symmetry”,然后右击,在弹出的快捷菜单中选择“Insert”→“Cyclic Region”,如图20-6所示。此时树结构图中出现“Cyclic Region”对象。

2)单击“Cyclic Region”对象,首先选取模型的一个侧面,然后单击细节窗口中“Low Boundary”中的“Apply”按钮,则将该面设置为扇区底面,设置的细节窗口参数如图20-7所示。

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图20-6 添加扇区

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图20-7 设置扇区

3)首先选取模型的另一个侧面,然后单击细节窗口中“High Boundary”中的“Apply”按钮,则将该面设置为扇区顶面。

4)设置得到的扇区结果如图20-8所示。

6.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Outline树结构图中的“Mesh”选项上右击,在弹出的快捷菜单中选择“Generate Mesh”,生成网格最终的效果如图20-9所示。

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图20-8 扇区模型

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图20-9 网格模型

7.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。

3)选中“Fixed Support”,选择需要施加固定约束的沉孔面,单击Details of“Fixed Support”细节窗口中“Geometry”选项下的“Apply”按钮,即可在选中面上施加固定约束。

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

5)选中“Pressure”,选择需要施加压力的凸起面,单击Details of“Pressure”细节窗口中“Geometry”选项下的“Apply”按钮,同时在“Magnitude”选项下设置压力为10MPa的面载荷。

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20-10所示。

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图20-10 边界条件示意图

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