有限元分析Ansys大作业

宁波理工学院

有 限 元 分 析 作 业

作业名称 扳手静态受力分析

姓 名

学 号

班 级

题目：扳手静态受力分析:

扳手的材料参数为：弹性模量E=210GPa,泊松比u=0.3：此模型在左侧内六角施加固定位移约束，在右侧表面竖直方向上施加48 106N的集中力。 模型如下图：

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1. 定义工作文件名和文件标题

（1） 定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3090601048 （2） 定义工作标题：执行File-Change Tile-3090601048

（3） 更改工作文件储存路径：执行File-Chang Directory-E:\ANSYS 2. 定义分析类型、单元类型及材料属性

（1） 定义分析类型，执行Main Menu-Preferences,如下图所示：

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（2） 定义单元类型，执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add弹

出Element Type 对话框.如下图所示：

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（3） 定义材料属性

执行Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define

material model behavior对话框中，双击Structual-Linear-Elastic-Isotropic.如下图所示：

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3. 导入几何模型

将模型导入到ANSYS，执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型，如下图所示：

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4. 网格划分

执行Main Menu-Preprocessor-meshing-Mesh Tool命令，考虑到零件的复杂性，采用智能网格划分，精度为1，其他选项为默认，如下图所示：

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5. 加载以及求解 （1）添加位置约束

执行Solution-apply-structural-displacement-on areas（对六角内表面进行约束），如下图所示：

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5-2

（2）添加载荷，执行Solution-apply-structural-force-on keypoints，如下图所示：

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5-4

（3）求解

执行Main menu-Solution-Solve-Current LS,求解。

6. 后处理

（1）变形图

执行Main Menu-General Postproc-Plot Results-deformed shape，如下图所示：

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（2）位移图 执行

Main

Menu-General

Postproc-Plot

Results-Contour

Plot-Nodal

Solution-Displacement vector sum，如下图所示：

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最大位移

0.746E-03m

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（3）应力图

执行Main Menu-General Postproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solution-von Mises stress，如下图所示：

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最大应力

0.293E+09Pa

6-5

结论：

通过上述位移图分析可得，最大位移为0.746E-03m。通过上述应力图分析可得，最大应力为0.293E+09Pa。

ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题，但是建模功能方面不是很强大。因此，一般都是在PROE或者SOLIDWORKS中建模，然后再导入ANSYS分析。