ANSYS培训习题.doc
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1、ANSYS有限元培训习题编写:梁 利 华 浙江工业大学机电工程学院2008年8月7日 16 第一部分 概述1.1 利用P方法分析中心孔板受拉的情况(单元选择plane82,几何尺寸和载荷见下图)。考虑(1)平面应力带厚度情况;(2)平面应力情况;(3)平面应变情况。其中:E=2e5MPa,v=0.3,p=100MPa。由于对称性,可取1/4模型。1.2 矩形截面悬臂梁自由端受集中载荷作用。试用(1)三维方法(solid95单元)进行求解;(2)二维梁单元beam3进行求解;(3)三维梁单元beam4进行求解;(4)三维梁单元beam188(梁单元截面自定义)进行求解。E=2e5MPa,v=0.
2、3。第二部分 几何实体建模2.1 创建如图所示支架结构。2.2 创建如图所示的二维几何模型。2.3 利用扫描特征建模。 2.4 利用螺旋特征建模(300)2.5 平行混合特征建模2.6 简单孔特征建模6.52.50.51.80.31.01.40.40.745o通过六点样条连杆大头连杆小头45o0.280.40.334.754.03.252.7 机械连杆特征建模0.252.8 轴承座建模衬套内孔半径0.85衬套扩孔半径1.0深0.2基层底板6311.50.75加强肋0.15厚1.750.750.751.50.851轴衬套内孔支架厚0.7540.75通孔0.752.9 三通接管特征建模(1/4模型
3、) 0.03340.026640.0594图(A)三通模型图图(B)三通模型尺寸图第三部分:有限元建模3.1 对2.7题的平面连杆结构进行自由网格练习(利用过渡因子、膨胀因子、网格密度等级和局部细化等控制实现不同的网格划分)3.2 对如下结构进行自由网格练习(利用过渡因子、膨胀因子、网格密度等级和局部细化等控制实现不同的网格划分)3.3 平面四边形映射网格练习(利用四边形的不同分段进行多种情况的映射网格划分)3.4 五条边、六条边的四边形映射网格划分3.5 带孔圆筒的自由网格与映射网格练习3.6 多面三维实体映射网格练习(利用五面、六面的映射方法)3.7 自由网格与映射网格过渡金字塔网格生成练
4、习3.8 利用扫略进行六面体网格划分3.9 利用拖拉的方式生成扳手六面体网格3.10 对2.9题的三通接管进行映射网格划分 3.11 对2.8题的轴承座结构进行全部六面体单元的网格划分第四部分 加载求解、后处理和图形控制4.1 无限长厚壁圆筒受内压作用,设外径Ro=20mm,内径Ri=10mm,内压为P=2.5Mpa。(1)取1/4平面应变模型求解。要求显示节点几何数据(直角、柱坐标),要求显示环向应力。(2)取1/12平面应变模型(30部分)求解。要求显示节点几何数据(直角、柱坐标),要求显示环向应力。(3)用2D轴对称方法求解。要求显示环向应力。4.2 扭矩加载分析:在距金属圆柱杆(直径4
5、0mm,长200mm)两端1/4的位置处各有一个轴承(宽:10mm),在金属圆杆的左端带动从动轮(宽:10mm),在金属圆杆的右端为主动轮(宽:10mm),扭矩为200Nm。试求金属杆的应力。固定压力p=50500504.3 支架结构加载求解:计算题2.1支架结构的应力。长度单位:mm,压力单位:MPa。压力呈线性分布。4.4 一大坝,截面如图所示。上游水位30m,下游水位10m。试分析大坝的应力情况。1m40m5m4.5 厚壁圆筒(内壁r=200mm,外壁r=300mm,高500mm)。已知:弹性模量E=200GPa,泊松比n=0.3,材料密度r7800kg/m3,热膨胀系数a=12.510
6、-6m/(mC)。(1)内表面加均布载荷100Mpa加载,显示环向、轴向和径向应力,显示径向变形;(2)施加离心力,转速500rpm,显示环向、轴向和径向应力,显示径向变形;(3)施加温度载荷,温度沿壁厚方向线性分布,其中内壁温度300度,外壁为室温20度,显示环向、轴向和径向应力,显示径向变形。(4)分别将三种工况作为三种载荷步进行一次性计算。显示不同工况的第一主应力;用16种颜色显示环向应力;获得节点1的环向应力,并赋值给sx_1;建立环向应力的单元表。4.6 一正方形截面,长度为13m的悬壁梁。截面的宽及高各为5cm。梁受二次渐变的分布力Wy(x)=-40x2(N/m)。分布力的最大值W
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