有限元实例分析报告
班级：机制12-03班
：黄永
学号：2
一个厚度20mm的带孔矩形板受平面力，如下图所示。左边固定，右边受载荷p=20N/mm作用，求其变形情况
一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤：定义参数、创建几何模型、划分网格、加载数据、求解、结果分析。
1 定义参数
1.1指定工程名和分析标题
(1)在[Enter new jobname]文本框中输入“plane”，同时把[New log and error files]中的复选框选为Yes，单击确定
(2)在[Enter new title]文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。
1.2定义单位
在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI”
1.3定义单元类型
(1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，之后单击[Element Types]对话框中的[Add]按钮，在弹出的 [Library of Element Types]对话框中选择 [Solid]选项和 [8node 82]选项，
返回[Element Types]对话框。
(2)单击[Options]按钮，弹出如下所示[PLANE82 element type options]对话框。
(2)在[Element behavior]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项， 再次回到[Element Types]对话框，单击[close]按钮结束。
1.4定义单元常数
(1)选择Main Menu→PreprocessorReal Constants→Add/Edit/Delete命令，在弹出的[Real Constants]对话中单击[Add]按钮，进行下一个[Choose Element Type]对话框，选择[Plane82]单元，单击确定。
(2) 在[THK]文本框中输入“20”，定义厚度为20mm。
1.5定义材料参数
选择Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models命令，在弹出的[Define Material ModelBehavior]对话框中选择 右侧的Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令，并单击[Isotropic]选项，接着弹出 [Linear Isotropic Properties for Material Number 1]对话框，在[EX]文本框中输入弹性模量“200000”，在[PRXY]文本框中输入泊松比“0.3”。
2 创建几何模型
(1)在ANSYS程序主界面，选择Main
Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Rectangle→By2Cornrs命令， 填入相应数据，得到一个矩形。 (2)
选
择
Main
Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Circle→Solid Circle命令， 按（1）中填写数据，单击OK，得到如下所示图形。
(3)
选
择
Main
Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Arears Circle命令，弹出如下左图所示对话框.
(4)用鼠标在矩形上单击，弹出如上右图所示对话框，单击OK按钮，选中矩形。
(5)再次出现上左图对话框，再用鼠标在图形上单击，同样弹出上右对话框，此时单击Next按钮，选中圆形，并单击OK按钮。 (6)接着单击上左OK按钮，进行布尔操作，得到如下所示几何模型
3 划分网格
(1)
选
择
Main
Menu→Preprocessor→Meshing→Size
Cntrls→ManualSize→Layers→Picked Lines命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择矩形4条边线，单击OK 。
(2)接着弹出对话框，在 [Element edge length]文本框中输入“25”，其他设置空，单击OK按钮 (3)再次选择
Main
Menu→Preprocessor→Meshing→Size
Cntrls→ManualSize→Layers→Picked Lines命令，弹出实体选择对话框，用鼠标选择圆形4条边线，单击OK
(4)在[Element Sizes on Picked Lines] 对话框中，将[No.of element divisions]文本框设为“2”，其他留空，单击OK按钮
(5)选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free
命令，弹出实体选择对话框，单击[Pick All]按钮，得到如下所示网格。
4 加载数据
(1)
选
择
Main
Menu→Preprocessor→Loads→Define
Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines命令，弹出实体选择对话框，选中矩形左边线，单击OK。
(2)出现对话框，选择约束[ALL DOF]选项，并设置[Displacement value]为0，单击OK。 (3)
选
择
Main
Menu→Preprocessor→Loads→Define
Loads→Apply→Structural→Pressure→On Lines命令，弹出实体选择对话框，选中矩形左边线，单击OK。
(4)接着对话框，设置[Load PRES value]为“-1”，单击[OK] (5)至此，视图窗口出现模型的约束信息如下。
5 求解
(1)选择Main Menu→Solution→Solve→Current LS命令，弹出如下所示窗口，其中[/STATUS Command]窗口里面包括了所要计算模型的求解信息和载荷步信息。
(2)单击上图OK按钮，程序进行计算。 (3)计算完毕后，出现如下所示对话框。
6 结果分析
6.1显示变形图
(1)选择Main Menu→General PostProc→Read Results→First Set命令,读入最初结果文件
(2)选择Main Menu→General PostProc→Plot Results→Deformed Shape命令,弹出[Plot Deformed Shape]对话框，选择[Def + undef edge]选项，并单击OK，出现如下最终变形图。
6.2显示Von Mises等效应力
选择Main Menu→General PostProc→Plot →Contour Plot→Nodal Solu命令,弹出对话框，之后选择Favorites→Nodal Solution→Von Mises stress命令，并展开[Additional Options]折叠菜单，设置[Interpolation Nodes]为[All applicable]，单击OK，出现如下所示等效应力图。