ANSYS入门实例_利用APDL建模、分析、绘制云图的基本流程

1. 问题描述

在这里插入图片描述
上图所示为一个悬臂梁,在力P的作用下,求该梁A点的挠度。
其中长度L = 2000mm,高度H = 100mm,宽度B = 50mm,作用力P = 1000N,弹性模量E = 2 * 1011Pa(钢材),泊松比为0.3。
重点掌握基本流程,梁截面的建立过程。

2. 创建Job文件

打开APDL Product Launcher。
在这里插入图片描述
打开后的界面如下。
在这里插入图片描述
点击Working Directory右边的Browse…,选择一个Job要存放的目录。点击确定。
在这里插入图片描述
因为这个题目求解的是悬臂梁问题,因此Job Name写为beam。
在这里插入图片描述
最后点击Run。
在这里插入图片描述

3. 前处理

3.1 单元类型选择

按照下图,依次点击,进行单元类型的选择。
在这里插入图片描述
点击Add…。
在这里插入图片描述
选择Beam,2 node 188。
在这里插入图片描述
这样就做好单元类型的选择了。
在这里插入图片描述

3.2 设置材料参数

按照下图,依次点击,进行材料参数的设置。
在这里插入图片描述
按照下图,依次点击,选择材料类型为:线性、弹性、各向同性。
在这里插入图片描述
然后进入材料的弹性模量以及泊松比的设置窗口。
在这里插入图片描述
题目中给的参数是:弹性模量E = 2 * 1011Pa(钢材),泊松比为0.3。
这里我们按照国际单位制来进行填写。填写完成后,点击OK。
在这里插入图片描述
这样就设置好材料参数了。
在这里插入图片描述

3.2.1 对于ANSYS中单位制的说明

ANSYS中不存在单位制。所有的单位是自己统一的。一般先确定几个物理量的单位,然后导出其它的物理量的单位。
所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:
原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm * 500mm。那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m。然后输入的长度为0.4和0.5。ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
你要自己清楚地记得你所选取的单位制是什么,这样最后计算出结果时,你才知道,计算结果的单位是什么单位。
下图为常用的单位制。
在这里插入图片描述

3.3 建立模型

按下图依次点击。
先建立悬臂梁的左右两个点。
在这里插入图片描述
由题可知,悬臂梁长度L = 2000mm。因此其左右两个坐标为(0,0,0)和(2,0,0)。
输入第一个点的序号及其坐标。输入后点击Apply。
在这里插入图片描述
输入第二个点的序号及其坐标。输入后点击OK。
在这里插入图片描述
然后开始绘制直线。
在这里插入图片描述
在弹出的框内选择pick,意为通过拾取点来绘制线。
在这里插入图片描述
在图中先点击点1,再点击点2,最后再点击上图中对话框内的OK。这样就绘制出了直线。
在这里插入图片描述

3.4 设置截面属性

按下图依次点击。
在这里插入图片描述
由题可知。此悬臂梁的高度H = 100mm,宽度B = 50mm。因此设置参数如下图所示。
在这里插入图片描述
设置完后点击OK。完成截面属性的设置。

3.5 网格控制及划分

按下图依次点击。
在这里插入图片描述
在弹出的设置框中,打开下拉框,设置为Lines,然后点击Set。
在这里插入图片描述
点击完Set后,在弹出的设置框中选中Pick,然后点击一下刚刚绘制的那条线,然后点击设置框中的OK。
在这里插入图片描述
再点击OK。
在这里插入图片描述
这时,刚才的MeshTool设置框可能会消失,但请不要再次点击MeshTool,请点击Raise Hidden按钮,如下图。这样,刚才消失的MeshTool设置框就会再次出现,然后可以接着进行其他设置。
在这里插入图片描述
然后接着在MeshTool设置框内进行设置。点击Size Controls中的Lines旁边的Set。
在这里插入图片描述
点击完Set后,在弹出的设置框中选中Pick,然后点击一下刚刚绘制的那条线,然后点击设置框中的OK。
在这里插入图片描述
设置网格分段为10,然后点击OK。
在这里插入图片描述
这时线段已经被划分为10段。
在这里插入图片描述
最后点击MeshTool中的Mesh。
在这里插入图片描述
点击完Mesh后,在弹出的设置框中选中Pick,然后点击一下刚刚绘制的那条线,然后点击设置框中的OK。
在这里插入图片描述
这时发现并没有什么改变。因为软件默认隐藏了element。
在这里插入图片描述
点击PlotCtrls -> Style -> Size and Shape。
在这里插入图片描述
把这个Display of element右边的框打上勾。再点OK。
在这里插入图片描述
这时就显示出了分割好的element。
在这里插入图片描述

3.6 施加约束和载荷

按下图点击。施加约束。
在这里插入图片描述
拾取梁的左端点,点击OK。
在这里插入图片描述
设置约束其全部自由度,点击OK。
在这里插入图片描述
约束添加完成。
在这里插入图片描述
按下图点击,添加载荷。
在这里插入图片描述
拾取梁的右端点,点击OK。
在这里插入图片描述
由题可知,作用力P = 1000N,并且方向向下。因此载荷方向设置为FY,大小设置为-1000。因为FY的方向默认向上,因此需要通过设置力的大小为负数来使其方向向下。设置完后点击OK。
在这里插入图片描述
最终,约束和载荷都设置完成后,悬臂梁如下图所示。
在这里插入图片描述

4. 求解

按下图所示点击。进行求解。
在这里插入图片描述
点击OK。开始求解。
在这里插入图片描述
求解完成。点击Close。
在这里插入图片描述

5. 后处理

5.1 查看梁的位移变化

按下图所示点击,进行梁的位移变化的云图的绘制。
在这里插入图片描述
在弹出的设置框中,按下图所示进行选择,选择后点击OK。
在这里插入图片描述
这样,梁的位移变化图就绘制出来了。
在这里插入图片描述

扫描二维码关注公众号,回复: 12225741 查看本文章

5.2 查看梁的应力分布

按下图所示点击,进行梁的应力分布的云图的绘制。
在这里插入图片描述
在弹出的设置框中,按下图所示进行选择,选择后点击OK。
在这里插入图片描述
这样,梁的应力分布图就绘制出来了。
在这里插入图片描述

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/mahoon411/article/details/109846033