第一篇：有限元分析報(bào)告

有限元仿真分析實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)剛性球與薄板的碰撞仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)有限元方法的基本思想與建模仿真的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并以此實(shí)踐相關(guān)有限元軟件的使用方法。本實(shí)驗(yàn)使用HyperMesh軟件進(jìn)行建模、網(wǎng)格劃分和建立約束及載荷條件，然后使用LS-DYNA軟件進(jìn)行求解計(jì)算和結(jié)果后處理，計(jì)算出鋼球與金屬板相撞時(shí)的運(yùn)動(dòng)和受力情況，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化。

二、實(shí)驗(yàn)軟件

HyperMesh、LS-DYNA

三、實(shí)驗(yàn)基本原理

本實(shí)驗(yàn)?zāi)M剛性球撞擊薄板的運(yùn)動(dòng)和受力情況。仿真分析主要可分為數(shù)據(jù)前處理、求解計(jì)算和結(jié)果后處理三個(gè)過(guò)程。前處理階段任務(wù)包括：建立分析結(jié)構(gòu)的幾何模型，劃分網(wǎng)格、建立計(jì)算模型，確定并施加邊界條件。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、按照點(diǎn)－線(xiàn)－面的順序創(chuàng)建球和板的幾何模型

（1）建立球的模型：在坐標(biāo)(0,0,0)建立臨時(shí)節(jié)點(diǎn)，以臨時(shí)節(jié)點(diǎn)為圓心，畫(huà)半徑為5mm的球體。

（2）建立板的模型：在tool-translate面板下node選擇臨時(shí)節(jié)點(diǎn)，選擇Y-axis,magnitude輸入5.5，然后點(diǎn)擊translate+，return;再在2D－planes-square 面板上選擇Y-axis,B選擇上一步移下來(lái)的那個(gè)節(jié)點(diǎn)，surface only ,size=30。

2、畫(huà)網(wǎng)格

（1）畫(huà)球的網(wǎng)格：以球模型為當(dāng)前part，在2D－atuomesh面板下，surfs選擇前面建好的球面，element size設(shè)為0.5mm，mesh type選擇quads，選擇elems to current comp,first order，interactive。

（2）畫(huà)板的網(wǎng)格：做法和設(shè)置同上。

3、對(duì)球和板賦材料和截面屬性

（1）給球賦材料屬性：在materials面板內(nèi)選擇20號(hào)剛體，設(shè)置Rho為

2.000e-08,E為200000,NU為0.30。

（2）給球賦截面屬性：屬性選擇SectShll,thickness設(shè)置為0.1，QR設(shè)為0。（3）給板賦材料屬性：材料選擇MATL1，其他參數(shù)：Rho為2.000e-08,E為100000,Nu為0.30，選擇Do Not Export。

（4）給板賦截面屬性：截面選擇SectShll，thickness設(shè)為0.2。其他參數(shù):SHRE為8.333-01，QR為0，T1為0.2。

（5）給板設(shè)置沙漏控制：在Properties-Create面板下Card image選擇HourGlass，IHQ為4，QM為0.100。更新平板。

4、加載邊界條件

（1）將板上最外面的四行節(jié)點(diǎn)分別建成4個(gè)set。（2）建立一個(gè)load collector。

（3）Analysis－constraints面板中，設(shè)置SIZE為1，nodes通過(guò)by sets選擇set_

1、set_

2、set_

3、set_4，然后點(diǎn)擊creat即可，邊界條件加載完畢。

5、建立載荷條件（給球一個(gè)3mm的位移）

（1）建立一個(gè)plot: post－xy plots-plots-creat plot,然后點(diǎn)擊return;(2)在post-xy plots-edit curves面板中輸入X{0，0，0.0001},Y{0,3}。(3)給剛性球一個(gè)3mm的沿y正方向的位移：card image設(shè)為PrcrRgd,DOF為2,VAD為2,LCID為1,SF為1,option選擇Rigid。

6、接觸處理

（1）做兩個(gè)用于接觸的segment：在Analysis-set_segment面板中，Card image選擇setSegment，elems選擇球這個(gè)part。重復(fù)操作對(duì)平板創(chuàng)建segment。要同時(shí)保證球的setsegment的方向朝外，plane的setsegment方向朝上。

（2）建立接觸：

①對(duì)稱(chēng)接觸：在Analysis-interfaces面板中,type選擇SurfaceToSuface,Card image選擇SingleSurface。master的contactsurfs選擇球的setgment;slave的contactsurfs選擇平板的setgment。點(diǎn)擊edit后，設(shè)置FS為10，F(xiàn)D為10，SFS為100，SFM為100，Automatic一項(xiàng)勾選OneWay。

②非對(duì)稱(chēng)接觸：在Analysis-interfaces面板中,type選擇SingleSurface,Card image選擇SingleSurface。master的contactsurfs選擇球的setgment;slave的

contactsurfs選擇平板的setgment。點(diǎn)擊edit后，設(shè)置FS為10，F(xiàn)D為10，SFS為100，SFM為100，Automatic一項(xiàng)勾選smooth。

7、定義控制卡片

在Analysis-control cards面板中，(1)選擇Control_Enegy,將hgen設(shè)置為2；

(2)選擇Control_Termination,將ENDTIM設(shè)為0.0001s;(3)選擇Control_Time_step,將DTINIT設(shè)為1*10-6s，將TSSFAC設(shè)置為0.6;(4)選擇DATABASE_BINARY_D3PLOT,將DT設(shè)置為5*10-6;(5)選擇DATABASE_OPTION，將MATSUM設(shè)置為1*10-6，將RCFORC設(shè)置為1*10-6。

8、刪除臨時(shí)節(jié)點(diǎn)

在geom中選擇temp nodes，點(diǎn)擊node，選擇all，然后點(diǎn)擊clear。

9、節(jié)點(diǎn)重新排號(hào)。

tool中選擇renumber，然后選擇all，最后點(diǎn)擊renumber。

10、將文件導(dǎo)出成KEY文件。

11、生成的KEY文件導(dǎo)入LS-DYNA中，并運(yùn)行。

12、打開(kāi)后處理程序Ls-Prepost，點(diǎn)擊file-open-ls-dyna binary plot，選擇計(jì)算得到的d3plot結(jié)果。

13、點(diǎn)擊下方運(yùn)行按鈕，觀看碰撞動(dòng)畫(huà)。選擇右邊的ASCII按鈕，選擇rcforc后，點(diǎn)擊左邊的Load按鈕，再選擇Sl或者M(jìn)a，然后選擇最下方的Resultant force,最后點(diǎn)擊Plot，觀看沖擊力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1、對(duì)稱(chēng)接觸情況

對(duì)稱(chēng)接觸定義下，沖擊過(guò)程中薄板的彈塑性變形過(guò)程如圖1至圖5所示。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5 沖擊過(guò)程中剛性球與薄板層接觸力時(shí)間歷程如圖6所示。

圖6

2、非對(duì)稱(chēng)接觸情況

非對(duì)稱(chēng)接觸定義下，沖擊過(guò)程中薄板的彈塑性變形過(guò)程如圖7至圖11所示。

圖7

圖8

圖9

圖10

圖11 沖擊過(guò)程中剛性球與薄板層接觸力時(shí)間歷程如圖12所示。

圖12

六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

根據(jù)對(duì)稱(chēng)接觸定義與非對(duì)稱(chēng)接觸定義的對(duì)比實(shí)驗(yàn)計(jì)算過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)稱(chēng)接觸定義下剛性球撞擊薄板的沖擊現(xiàn)象更加明顯，接觸力更大，計(jì)算所花費(fèi)的時(shí)間也更長(zhǎng)，這與理論上雙接觸面與單接觸面的結(jié)論是相同的。

第二篇：《有限元分析課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《有限元分析課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

課 程 編 號(hào)： 4012057 課程中文名稱(chēng)：有限元分析

課程英文名稱(chēng)：Finite Element Analysis

課 程 類(lèi) 別：專(zhuān)業(yè)課 周數(shù)：2周 學(xué) 分： 2學(xué)分

適 用 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)方向

一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的

有限元分析課程設(shè)計(jì)是一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)綜合課程，是工科院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在校期間第一次接受較全面的工程師基本能力訓(xùn)練，在實(shí)現(xiàn)學(xué)生總體培養(yǎng)目標(biāo)中占有重要地位。(一)目的

課程目的和任務(wù)旨在使學(xué)生了解有限元分析的基本方法，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)計(jì)算工程力學(xué)中的若干問(wèn)題，進(jìn)一步加深工程力學(xué)課程中的基本概念和基本理論，培養(yǎng)學(xué)生解決一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問(wèn)題的能力，為學(xué)生在今后的機(jī)械課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)分析打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）任務(wù)

（1）完成課程設(shè)計(jì)題目的方案分析與設(shè)計(jì);（2）完成裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)；（3）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。

二、課程設(shè)計(jì)基本要求

1.了解有限元分析的基本原理和方法；

2.熟悉有限元分析軟件（ANSYS）的圖形用戶(hù)界面和菜單； 3.能熟練創(chuàng)建二維和三維有限元分析模型；

4.會(huì)使用指定的單元對(duì)有限元分析模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，也能對(duì)一些簡(jiǎn)單的有限元分析模型選擇合適的單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分； 5.能熟練使用工程力學(xué)的知識(shí)來(lái)確定模型的約束條件和受力的類(lèi)型； 6.會(huì)使用有限元分析軟件對(duì)有限元分析模型進(jìn)行計(jì)算；

7.能熟練掌握有限元分析后處理過(guò)程，并對(duì)計(jì)算結(jié)果作出正確的評(píng)價(jià)； 8.掌握使用有限元分析方法對(duì)機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程；

三、課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

1．ANSYS有限元分析軟件簡(jiǎn)介、功能概覽和分析案例； 2．ANSYS圖形用戶(hù)界面及基本操作方法； 3．創(chuàng)建2D有限元模型 4．加載、求解、結(jié)果后處理 5．高級(jí)建模技術(shù) 6．分析結(jié)果評(píng)價(jià)

四、課程設(shè)計(jì)時(shí)間分配

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)集中2周的共10個(gè)工作日完成，進(jìn)度可參照如下安排： 第1個(gè)工作日： 學(xué)習(xí)ANSYS圖形用戶(hù)界面和分析的基本步驟； 第2～3個(gè)工作日：創(chuàng)建有限元模型、加載_求解_后處理；

第4～5個(gè)工作日：使用多媒體課件，理論教學(xué)與上機(jī)練習(xí)分析設(shè)計(jì)計(jì)算，及輔導(dǎo)； 第6～7個(gè)工作日：教師布置題目和內(nèi)容，學(xué)生查閱收集相關(guān)資料進(jìn)行計(jì)算； 第8個(gè)工作日： 結(jié)果分析匯總；

第9個(gè)工作日： 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；課程設(shè)計(jì)總結(jié)； 第10個(gè)工作日： 答辯。

五、課程設(shè)計(jì)考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

有限元分析課程設(shè)計(jì)按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級(jí)分評(píng)定成績(jī)，單獨(dú)記分。上機(jī)考核與提交設(shè)計(jì)分析報(bào)告及答辯。

六、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

[1]“有限元法概論”，龍馭球，人民教育出版社，1997年7月 [2]“有限元法理論及應(yīng)用基礎(chǔ)教程”，宋天霞，2003年7月

[3]“工程力學(xué)課程設(shè)計(jì)”講義，上海理工大學(xué)力學(xué)教研室，張志忠、張麗芳、翁國(guó)華等編寫(xiě) 2004年7月

七、其它說(shuō)明

執(zhí)筆人：周華祥 審核人：（蓋章）

2010 年 11 月 17日

第三篇：有限元分析考試--說(shuō)明

有限元分析考試說(shuō)明

1、接學(xué)院通知，所有同學(xué)都必須要交紙質(zhì)版實(shí)驗(yàn)報(bào)告，用長(zhǎng)沙理工大學(xué)專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙?zhí)顚?xiě)。每個(gè)班由學(xué)習(xí)委員統(tǒng)一收齊后，再交給我。

2、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容為ansys 上機(jī)操作的練習(xí)1和有限元分析基礎(chǔ)教程(ANSYS算例)中選擇兩道題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的截圖。

3、有限元分析考試試題的答題，做成word文件，以學(xué)號(hào)命名后發(fā)到我郵箱12233437@qq.com。

4、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考試答題請(qǐng)務(wù)必于5月14日之前交過(guò)來(lái)。

第四篇：有限元分析學(xué)習(xí)心得

有限單元法學(xué)習(xí)心得

有限元分析學(xué)習(xí)心得

土木0903馬燁軍11 有限單元法是20世紀(jì)50年代以來(lái)隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的有一種數(shù)值解法。有限元分析（FEA，F(xiàn)initeElementAnalysis）的基本概念是用較簡(jiǎn)單的問(wèn)題代替復(fù)雜問(wèn)題有限元分析后再求解。它將求解域看成是由許多稱(chēng)為有限元的小的互連子域組成，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的(較簡(jiǎn)單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的滿(mǎn)足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問(wèn)題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問(wèn)題被較簡(jiǎn)單的問(wèn)題所代替。有限元求解問(wèn)題的基本步驟通常為：

有限單元法學(xué)習(xí)心得

某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系，從而形成單元矩陣（結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱(chēng)剛度陣或柔度陣）。為保證問(wèn)題求解的收斂性，單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。對(duì)工程應(yīng)用而言，重要的是應(yīng)注意每一種單元的解題性能與約束。例如，單元形狀應(yīng)以規(guī)則為好，畸形時(shí)不僅精度低，而且有缺秩的危險(xiǎn)，將導(dǎo)致無(wú)法求解。

有限單元法學(xué)習(xí)心得

端處，單元的形變很小，單元的位移主要是由于其他單元發(fā)生形變而引起的剛體位移。因此，為了正確反映單元的位移形態(tài)，唯一模式必須能反映該單元的剛體位移。

（2）位移模式必須能反映單元的常量應(yīng)變。每個(gè)單元的應(yīng)變一般總是包含著兩個(gè)部分：一部分是與該單元中各點(diǎn)的位置坐標(biāo)有關(guān)的，是各點(diǎn)不相同的，即所謂變量應(yīng)變。另一部分是與位置坐標(biāo)無(wú)關(guān)的，是各點(diǎn)相同的，即所謂常量應(yīng)變。而且，當(dāng)單元的尺寸比較小時(shí)，單元中各點(diǎn)的應(yīng)變趨于相等，也就是單元的形變趨于均勻，因而常量應(yīng)變就成為應(yīng)變的主要部分。因此，為了正確的反映單元的形變狀態(tài)，位移模式必須能反映該單元的常量應(yīng)變。

（3）位移模式應(yīng)當(dāng)盡可能反映位移的連續(xù)性。在連續(xù)彈性體中，位移是連續(xù)的，不會(huì)發(fā)生兩相鄰部分互相脫離或互相侵入的現(xiàn)象。為了使得單元內(nèi)部的位移保持連續(xù)，必須把坐標(biāo)模式取為坐標(biāo)的單值連續(xù)函數(shù)。為了使得相鄰單元的位移保持連續(xù)，就不僅要使它們?cè)诠步Y(jié)點(diǎn)處具有相同的位移時(shí)，也能在整個(gè)公共邊界上具有相同的位移。這樣就能使得相鄰單元在受力以后局部互相脫離，也不互相侵入，因而代替原為連續(xù)彈性體的那個(gè)離散化結(jié)構(gòu)仍然保持為連續(xù)彈性體。不難想象，如果單元很小很小，而且相鄰單元在公共結(jié)點(diǎn)處具有相同的位移，也就能保證它們?cè)谡麄€(gè)公共邊界上大致具有相同的位移。但是，實(shí)際計(jì)算時(shí)，不大可能把單元取得如此之小，因此，我們?cè)谶x取位移模式時(shí)，還是應(yīng)當(dāng)盡可能使他反映位移的連續(xù)性。

理論和實(shí)踐都已證明：為了有限單元法的解答在單元的尺寸逐步

有限單元法學(xué)習(xí)心得

取小時(shí)能夠收斂于正確解答，反映剛體位移和常量應(yīng)變是必要條件，加上反映相鄰單元的位移連續(xù)性，就是充分條件。

有限單元法在將來(lái)的工作生活中有著重要的作用，它的功能如此強(qiáng)大，前景是很美好的，是值得我們好好用心學(xué)習(xí)和研究的。

第五篇：《機(jī)械工程有限元分析基礎(chǔ)》大作業(yè)報(bào)告

《機(jī)械工程有限元分析基礎(chǔ)》大作業(yè)報(bào)告

二〇二一年六月

一、建模過(guò)程/步驟

1、ANSYS分析開(kāi)始準(zhǔn)備工作

（1）清空數(shù)據(jù)庫(kù)并開(kāi)始一個(gè)新的分析，選取 Utility > File > Clear & Start New,彈出 Clear database and Start New 對(duì)話(huà)框，單擊 OK 按鈕，彈出 Verify 對(duì)話(huà)框，單擊 OK按鈕完成清空數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）指定新的工作文件名 指定工作文件名。選取 Utility Menu > File >Change Jobname,彈出 Change Jobname 對(duì)話(huà)框，在 Enter New Jobname 項(xiàng)輸入工作文件名“feilm”，單擊 OK按鈕完成工作文件名的定義。

（3）指定新的標(biāo)題指定分析標(biāo)題。選取 Utility Menu > File > Change Title，彈出 Change Title 對(duì)話(huà)框，在 Enter New Title 項(xiàng)輸入標(biāo)題名“feilun axis”為標(biāo)題名，然后單擊OK按鈕完成分析標(biāo)題的定義。

（4）重新刷新圖形窗口 選取 Utility Menu > Plot >Repiot，定義的信息顯示在圖形窗口中。

2、確定分析類(lèi)型

（1）運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preference 彈出分析類(lèi)型設(shè)定對(duì)話(huà)框，選擇分析模塊為 Structural 結(jié)構(gòu)分析，然后單擊 OK 按鈕完成分析類(lèi)型定義。

（2）d定義單元及材料屬性

（3）新建單元類(lèi)型 運(yùn)行主菜單 Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete 命令，彈出 Element types 對(duì)話(huà)框，單擊 Add 按鈕新建單元類(lèi)型，彈出 Library of Element Types 對(duì)話(huà)框，先選擇單元大類(lèi)為 solid，接著選擇 Quad 8 node 183，單擊 OK 按鈕，完成單元類(lèi)型選擇。接著單擊 Option 按鈕進(jìn)入單元設(shè)置選項(xiàng)，在 Element behavior(K3)欄中更改選項(xiàng)為 Asisymmetric(軸對(duì)稱(chēng))，在單擊 OK按鈕返回 Element Type 對(duì)話(huà)框，單擊 Close 按鈕完成設(shè)置。

（4）定義材料屬性 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Material Props > Matorial Models 命令，系統(tǒng)顯示材料屬性設(shè)置對(duì)話(huà)框，在材料屬性對(duì)話(huà)框中一次選擇 Structure/Linear/Elastic/Isotropic。完成選擇后，彈出材料屬性對(duì)話(huà)框，方便輸入彈性模量210e9，泊松比0.27，單擊 OK 返回選擇 Density，彈出密度定義對(duì)話(huà)框，輸入密度 7800，單擊 OK返回。完成材料屬性設(shè)置后，關(guān)閉對(duì)話(huà)框離開(kāi)材料屬性設(shè)置。

3、建立幾何圖形

（1）建立關(guān)鍵點(diǎn)

（2）繪制矩形 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Areas > Rectangle > By Dimensions 命令，在對(duì)話(huà)框中分別輸入 1 點(diǎn)坐標(biāo) X1=50，Y1=0，2 點(diǎn)坐標(biāo) X2=55，Y2=50，單擊 Apply 按鈕完成第一個(gè)矩形繪制；同理，輸入3點(diǎn)坐標(biāo)X1=55，Y1=24，6點(diǎn)坐標(biāo) X2=75，Y2=16，單擊 Apply 按鈕完成第二個(gè)矩形繪制；輸入4點(diǎn)坐標(biāo) X1=75，Y1=40，5點(diǎn)坐標(biāo) X2=80，Y2=5，單擊 OK 按鈕完成第三個(gè)矩形繪制。

（3）布爾操作合并圖形 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Add 出現(xiàn)選擇拾取對(duì)話(huà)框，依次點(diǎn)擊圖形再點(diǎn) Apply，完成布爾加。

（4）設(shè)置顯示方式 運(yùn)行菜單 Utility Menu > Plot > Line，設(shè)置顯示方式為直線(xiàn)，以便下一步為直線(xiàn)倒圓角。

（5）倒圓角 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Line Fillet 彈出對(duì)話(huà)框，拾取視頻中線(xiàn)段，單擊 OK按鈕，出現(xiàn)圓角半徑設(shè)置對(duì)話(huà)框，F(xiàn)illet Radius 項(xiàng)輸入5，其他項(xiàng)默認(rèn)，單擊 Apply 按鈕完成第一個(gè)圓角繪制；同理，完成其他三個(gè)圓角的繪制。

（6）生成面 運(yùn)行菜單 Utility Menu > Plot > Line 設(shè)置直線(xiàn)顯示方式，運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Areas >Arbitrary > By Lines，出現(xiàn)選擇拾取對(duì)話(huà)框，點(diǎn)擊拾取視頻中的線(xiàn)段，單擊 Apply 按鈕完成；同理，完成其他三個(gè)面的生成，單擊 OK 按鈕結(jié)束。

（7）布爾運(yùn)算 完成幾何圖形創(chuàng)建 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Add 出現(xiàn)選擇拾取對(duì)話(huà)框，依次點(diǎn)擊圖形再點(diǎn) Apply，完成幾何圖形創(chuàng)建。

4、劃分網(wǎng)格

（1）運(yùn)行主菜單 Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Tool(網(wǎng)格劃分工具)命令，出現(xiàn) Mesh Tool 菜單，單擊 Areas 中的 set 按鈕，在單元尺寸對(duì)話(huà)框中的 Element edge length 項(xiàng)中輸入單元尺寸，本列中輸入1，單擊 OK 按鈕確定。在 Mesh Tool 菜單中設(shè)置 Mesh 下拉框?yàn)?Areas，shape 項(xiàng)選擇 Quad(四邊形單元網(wǎng)格），單擊 Mesh 按鈕劃分網(wǎng)格，出現(xiàn)的 Mesh Areas 對(duì)話(huà)框中單擊飛輪平面，在點(diǎn)擊Apply，系統(tǒng)將自動(dòng)完成網(wǎng)格劃分。

5、加載求解

（1）顯示線(xiàn)段

（2）施加約束 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structulal > Displacement on Lines 命令，出現(xiàn)拾取菜單，選擇視頻中線(xiàn)段，單擊 Apply，出現(xiàn)約束定義對(duì)話(huà)框，選擇 All DOF 約束所有自由度，在 Displacement Value 選項(xiàng)輸入0，在單擊OK按鈕，完成約束定義。

（3）施加載荷 運(yùn)行 Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structulal > Pressure > On Lines 命令，出現(xiàn)拾取菜單，選擇線(xiàn)段，單擊 Apply，出現(xiàn)載荷（壓力）定義對(duì)話(huà)框，輸入1e6，單擊 OK 按鈕完成。

（4）施加角速度 運(yùn)行主菜單 Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structulal > Inertia >Angular veloc > Globel 彈出施加速度對(duì)話(huà)框。在 OMEGY Y 項(xiàng)輸入62.8 單擊 OK按鈕完成。

6、求解

（1）運(yùn)行主菜單 Main Menu > Solution > Current LS 命令，出現(xiàn)菜單中單擊 OK 按鈕確定。計(jì)算機(jī)開(kāi)始進(jìn)行求解，求解完成后出現(xiàn)“solution is done”提示表示求解完成。單擊 Close 按鈕完成求解。

7、查看分析結(jié)果

（1）改變觀察輸出結(jié)果坐標(biāo)系 在總體柱坐標(biāo)系下觀察應(yīng)力分布和變形比較方便，因此，吧結(jié)果坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到柱體坐標(biāo)系下：執(zhí)行 Main Menu > General Postproc > Options for output 出現(xiàn)結(jié)果坐標(biāo)系設(shè)置對(duì)話(huà)框，設(shè)置為柱坐標(biāo)系，單擊 OK按鈕完成。

（2）顯示節(jié)點(diǎn)（單元）徑向位移云圖 運(yùn)行主菜單 Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu(or Element Solu)命令，選擇 DOF Solution > X-Component of Displacement 徑向位移（如果觀察周向位移，該項(xiàng)選擇為 Y-Component of Displacement)，單擊 OK 按鈕。

（3）顯示節(jié)點(diǎn)（單元）應(yīng)力云圖 運(yùn)行主菜單 Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu(or Element Solu)命令，選擇 stress > X-Component stress 徑向應(yīng)力（周向應(yīng)力為 Y-Component stress），單擊 OK按鈕。

（4）三維擴(kuò)展結(jié)果 運(yùn)行下拉菜單 Utility Menu > PlotCtrls > Style > symmetry Expansion > 2D Axis-symmetric 彈出軸對(duì)稱(chēng)擴(kuò)展設(shè)置對(duì)話(huà)框，選擇 Full expansion，單擊 OK 按鈕。（也可以改成四分之一顯示）

二、結(jié)果分析圖片

圖2.1 節(jié)點(diǎn)徑向位移云圖

圖2.2 節(jié)點(diǎn)徑向應(yīng)力云圖

圖2.2 三維擴(kuò)展結(jié)果圖

三、ANSYS軟件應(yīng)用小結(jié)

ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國(guó)ANSYS開(kāi)發(fā)。它能與多數(shù)CAD軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAE工具之一。

本次實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)如何使用ANSYS 通過(guò)軟件對(duì)框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，在還未學(xué)習(xí)該軟件前，對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，通常會(huì)采用力矩分配法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過(guò)程繁復(fù)，計(jì)算量大，并且容易出錯(cuò)。導(dǎo)致過(guò)程緩慢，效果不顯著。

在這次大作業(yè)中，我跟隨著視頻中老師的講解一步步建模和受力分析，在一開(kāi)始的迷茫和不解中一次次觀看老師的教程，一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)會(huì)使用軟件。在課堂上魏老師也在上課過(guò)程中給我們介紹了有關(guān)飛機(jī)上角架和飛輪以及她在研究生期間的研究設(shè)計(jì)，給我打開(kāi)了一扇新的大門(mén)

對(duì)于其他應(yīng)用型軟件而言，ANSYS作為大型權(quán)威性的有限元分析軟件，在解題過(guò)程中是十分牢靠的。同時(shí)這也是一門(mén)不易掌握的軟件，因而，要學(xué)好ANSYS,我們要自己有較高的要求，所有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)都是需要我們有理論知識(shí)的支持，因此我們要對(duì)力學(xué)有一定程度的掌握。在掌握理論知識(shí)的同時(shí)我們要對(duì)軟件的使用積累經(jīng)驗(yàn)，光有理論或者經(jīng)驗(yàn)都是不行的。要結(jié)合起來(lái)這樣我們才能有更深層次的探索和學(xué)習(xí)。