1、 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 课程名称课程名称 应用软件基础应用软件基础 题题 目目 平面问题的有限元分析平面问题的有限元分析 院院 系系 规划与建筑工程学院规划与建筑工程学院 班班 级级 工程力学工程力学 091091 班班 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 日日 期期 2012.09.20 2012.09.20 目 录 第一章 设计题目 1 1、 选题背景 1 2、 设计内容 1 第二章 建立有限元模型 2 1、定义工作标题 . 2 2、 建立模型 2 3、进行面与面的布尔运算 . 3 4、定义单元类型 . 4 5、设计材料属性 . 4 6、划分网格 . 5 第三章 求解
2、. 6 1、设置分析类型 . 6 2 、施加对称约束 6 3、施加均布荷载 . 7 4、求解 . 8 第四章 后处理过程 . 8 1、显示变形 . 8 2、列表输出节点位移 . 8 3、显示节点位移图 . 9 5、显示应力云图 10 6、结束 11 第五章 结果分析 11 第六章 设计体会 12 参 考 文 献 13 1 第一章 设计题目 . 1、 选题背景 随着经济的发展， 科技的进步，计算机软件已经应用于许多高科技领域和许多工 程项目，通过对 ANSYS 的学习，使我们能够的利用 ANSYS 软件独立的解决一些工程中的 实际问题，比如：结构线性静力结构分析，结构非线形分析，结构动力学析，流
3、体力学 分析和热力学分析等一系列的实际工程问题。 有限元分析方法最早应用于航空航天领域，主要用来求解线性结构问题， 实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。而且从理论上也已经证明，只要用 于离散求解 对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。现在用于求解 结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体 动力学和耦合场 问题的求解。例如由于摩擦接触而产生的热问题，金属成形时由 于塑性功而产生的热问题,需要结构场和温度场的有限元分析结果交叉迭代求解， 即“热力耦合“的 问题。当流体在弯管中流动时，流体压力会使弯管产生变形，而 管的变形又反过来影响到流体的流动这就需要对
4、结构场和流场的有限元分析 结果交叉迭代求解， 即所谓“流固耦合“的问题。由于有限元的应用越来越深入， 人们关注的问题越来越复杂，耦合场的求解必定成为 CAE 软件的发展方向。 2、 设计内容 已知： 图示平面薄板内部挖去一直径为 150mm 圆孔， 薄板为边长为 350mm 的正方形， 弹性模量 E=200GPa，泊松比=0.25，受均布载荷 q=60KN/m 作用如下图所示： 2 第二章 建立有限元模型 1、定义工作标题、定义工作标题 Utility MenuFileChange Title,弹出“Change Title”对话框，输入 21,单击 OK 按钮。 如图 2-1 所示 图 2-
5、1 定义工作标题 2 2、 建立模型建立模型 先建立 1/4 正方形，再创建圆。 Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleBy Dimensions 如图 2-2，2-3 所示 3 图 2-2 建立正方形 图 2-3 【Solid Circular Area】对话框 3 3、进行面与面的布尔运算、进行面与面的布尔运算 preprocessormodelingoperateBoolepreprocessormodelingoperateBooleanssubtractareasanssubtractareas 如图 2-4 所示 4 图
6、2-4 布尔运算 4 4、定义单元类型定义单元类型 Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，选取 Solid, Quad 8n 如图 2-3 所示 图 2-5 定义单元类型 5 5、设计材料属性、设计材料属性 5 Main MenuPriprocessorMaterial Models，在弹性模量中输入 2e11，在泊松比中 输入 0.25，单击 OK 按钮如图 2-4 所示 图 2-6 设置材料属性对话框 6 6、划分网格、划分网格 Main MenuPreprocessorMeshingMesh 如图 2-6 所示 6 图 2-6 划分网格 第三章 求解 1 1、设置分析类型设置分析类型 Main MenuSolutio
