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发表于 2005-6-24 12:45:37
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ANSYS基础培训练习题
第一日 练习主题：实体建模
EX1：轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理
练习目的：创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，布尔运算（相减、粘接、搭接，模型体素的合并，基本网格划分。基本加载、求解及后处理。
问题描述：
具体步骤：
首先进入前处理(/PREP7)
1. 创建基座模型
生成长方体
Main Menu：Preprocessor>Create>Block>By Dimensions
输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3
平移并旋转工作平面
Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments
X,Y,Z Offsets 输入2.25,1.25,.75 点击Apply
XY，YZ，ZX Angles输入0，－90点击OK。
创建圆柱体
Main Menu：Preprocessor>Create>Cylinder> Solid Cylinder
Radius输入0.75/2, Depth输入－1.5,点击OK。
拷贝生成另一个圆柱体
Main Menu：Preprocessor>Copy>Volume拾取圆柱体,点击Apply, DZ输入1.5然后点击OK
从长方体中减去两个圆柱体
Main Menu：Preprocessor>Operate>Subtract Volumes首先拾取被减的长方体，点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体，点击OK。
使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致
Utility Menu>WorkPlane>Align WP with> Global Cartesian
2. 创建支撑部分Utility Menu: WorkPlane -> Display Working Plane (toggle on)
Main Menu: Preprocessor -> -Modeling-Create -> -Volumes-Block -> By 2 corners & Z
在创建实体块的参数表中输入下列数值:
WP X = 0
WP Y = 1
Width = 1.5
Height = 1.75
Depth = 0.75
OK
Toolbar: SAVE_DB
3. 偏移工作平面到轴瓦支架的前表面
Utility Menu: WorkPlane -> Offset WP to -> Keypoints +
1.在刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点
2.OK
Toolbar: SAVE_DB
4．创建轴瓦支架的上部
Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Create -> Volumes-Cylinder -> Partial Cylinder +
1).在创建圆柱的参数表中输入下列参数:
WP X = 0
WP Y = 0
Rad-1 = 0
Theta-1 = 0
Rad-2 = 1.5
Theta-2 = 90
Depth = -0.75
2).OK
Toolbar: SAVE_DB
5. 在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备
Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Create -> Volume-Cylinder -> Solid Cylinder +
1.)输入下列参数:
WP X = 0
WP Y = 0
Radius = 1
Depth = -0.1875
2.)拾取 Apply
3.)输入下列参数:
WP X = 0
WP Y = 0
Radius = 0.85
Depth = -2
4.)拾取 OK
6．从轴瓦支架“减”去圆柱体形成轴孔.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Operate -> Subtract -> Volumes +
1.拾取构成轴瓦支架的两个体，作为布尔“减”操作的母体。单击Apply
2.拾取大圆柱作为“减”去的对象。单击Apply
3.拾取步1中的两个体，单击Apply
4.拾取小圆柱体，单击OK
Toolbar: SAVE_DB
合并重合的关键点：
–Main Menu > Preprocessor > Numbering Ctrls > Merge Items •
将Label 设置为 “Keypoints”, 单击 [OK]
7. 创建一个关键点
在底座的上部前面边缘线的中点建立一个关键点:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > KP between KPs +
•拾取如图的两个关键点,单击[OK]
•RATI = 0.5,单击[OK]
8.创建一个三角面并形成三棱柱–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Arbitrary > Through KPs +
1.拾取轴承孔座与整个基座的交点。
2.拾取轴承孔上下两个体的交点
3.拾取基座上上步建立的关键点，单击OK完成了三角形侧面的建模。
4． 沿面的法向拖拉三角面形成一个三棱柱。
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Extrude > -Areas- Along Normal +
•拾取三角面, 单击 [OK]
5.输入DIST = -0.15，厚度的方向是向轴承孔中心, 单击 [OK]
Toolbar: SAVE_DB
9.关闭 working plane display.
Utility Menu: WorkPlane -> Display Working Plane (toggle off)
10．沿坐标平面镜射生成整个模型.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Reflect -> Volumes +
1.拾取All
2.拾取 “Y-Z plane，单击OK
Toolbar: SAVE_DB
11.粘接所有体.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Operate -> Booleans-Glue -> Volumes +
拾取 All
Toolbar: SAVE_DB
恭喜! 你已经到达第一块里程碑 -- 几何建模. 下一步是网格划分.
12．定义单元类型1为10-节点四面体实体结构单元 (SOLID92)Main Menu: Preprocessor -> Element Type -> Add/Edit/Delete ...
1.Add
2.选择 Structural-Solid, 并下拉菜单选择 “Tet 10Node 92”单击OK
3.Close
13定义材料特性.Main Menu: Preprocessor -> Material Props -> Constant-Isotropic...
1.OK (将材料号设定为 1)
2.在 “Young’s Modulus EX” 下输入：30e6单击OK。
Toolbar: SAVE_DB
14.用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元.Main Menu: Preprocessor -> MeshTool...
1．将智能网格划分器（ Smart Sizing ）设定为 “on”2.将滑动码设置为 “8” (可选: 如果你的机器速度很快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格)
3.确认 MeshTool的各项为: Volumes, Tet, Free
4.MESH
5.Pick All
说明: 如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取 “OK” 或 “Close”。 划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。
6.关闭 MeshTool
Toolbar: SAVE_DB
恭喜! 你已经到达第二块里程碑 -- 网格划分. 下一步是加载.
15. 约束四个安装孔
Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Displacement ->Symmetry B.C.-On Areas +
1.绘出 Areas (Utility Menu: Plot-> Areas)
2.拾取四个安装孔的8个柱面 （每个圆柱面包括两个面）说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。单击OK。
16．整个基座的底部施加位移约束 (UY=0)Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Displacement -> on Lines +
1.拾取基座底面的所有外边界线，picking menu 中的 “count” 应等于 6，单击OK。
2.选择 UY 作为约束自由度，单击OK
17. 在轴承孔圆周上施加推力载荷Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Pressure -> On Areas +
1.拾取轴承孔上宽度为 .15”的所有面
2.OK
3.输入面上的压力值“1000 ”，单击Apply
4． Utility Menu: PlotCtrls -> Symbols …5．用箭头显示压力值， (“Show pres and convect as”)，单击OK
18. 在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷，这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。
While still in -> Loads>Apply -> Structural-Pressure -> On Areas +
1.拾取宽度为.1875” 的下面两个圆柱面
2.OK
3.输入压力值 5000
4.OK
Toolbar: SAVE_DB
恭喜! 你已经到达第三块里程碑--加载，下一步是求解。
19. 求解.Main Menu: Solution -> Solve-Current LS
1.浏览 status window 中出现的信息, 然后关闭此窗口。
2.OK (开始求解). 关闭由于单元形状检查而出现的警告信息。
3.求解结束后，关闭信息窗口。
恭喜! 你已经到达第四块里程碑 -- 求解. 下一步是观看结果.
20. 绘等效应力 (von Mises) 图.Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal Solu
1.选择 stress
2.选择 von Mises
3.OK
21. 应力动画Utility Menu: PlotCtrls -> Animate -> Deformed Results ...
1.选择 stress
2.选择 von Mises
3.OK
播放变形动画, 拾取MediaPlayer的 “>” 键。
22. Exit.Toolbar: QUIT
1.Save Everything
2.OK
恭喜! 你已经完成了整个分析过程。
EX2：车轮的实体建模、网格划分
练习目的：创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，建立局部坐标系，模型的映射，拷贝，布尔运算（相减、粘接、搭接，基本网格划分。）
问题描述：车轮为沿轴向具有循环对称的特性，基本扇区为45度，旋转8份即可得到整个模型。
具体步骤：
1．建立切面模型
建立三个矩形
Main Menu: Preprocessor -> -Modeling-Create -> -Areas->-Rectangle -> By Dimensions
依次输入x1=5, x2=5.5, y1=0, y2=5单击Apply
再输入 x1=5.5, x2=7.5, y1=1.5, y2=2.25单击Apply
最后输入x1=7.5, x2=8.0, y1=0.5, y2=3.75单击OK
将三个矩形加在一起
Main Menu: Preprocessor ->Modeling-Operate >Booleans-Add >Areas单击Pick All
打开线编号
Utility Menu > lotCtrls > Numbering 线编号为ON，并使/NUM为Colors & Numbers
分别对线14与7；7与16；5与13；5与15进行倒角，倒角半径为0.25
Main Menu: Preprocessor ->Modeling-Create >Lines-Line Fillet
拾取线14与7，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；
拾取线7与16，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；
拾取线5与13，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击Apply；
拾取线5与15，单击Apply，输入圆角半径0.25，单击OK；
打开关键点编号
Utility Menu >lotCtrls > Numbering 关键点编号为ON，并使/NUM为Colors & Numbers
通过三点画圆弧
Main Menu>reprocessor>Create>Arcs>By End KPs & Rad
拾取12及11点，单击Apply，再拾取10点，单击Apply，输入圆弧半径0.4, 单击Apply;
拾取9及10点，单击Apply，再拾取11点，单击Apply，输入圆弧半径0.4, 单击OK
由线生成面
Main Menu: Preprocessor -> -Modeling-Create -> -Areas-Arbitrary >By Lines
拾取线6、8、2单击Apply
拾取线20、19、21单击Apply
拾取线22、24、23单击Apply
拾取线17、18、12单击Apply
拾取线11、25单击Apply
拾取线9、26单击OK
将所以的面加在一起
Main Menu: Preprocessor ->Modeling-Operate >Booleans-Add >Areas单击Pick All
2．定义两个关键点（用来定义旋转轴）
Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints-In Active CS
NPT输入50，单击Apply
NPT输入51，Y输入6，单击OK。
3．面沿旋转轴旋转22.5度，形成部分实体
Main Menu: Preprocessor ->Operate-Extrude >Areas- About Axis
拾取面单击Apply，拾取上面定义的两个关键点50，51，单击OK，输入圆弧角度22.5，单击OK。
4．定义一个被减圆柱体
首先将坐标平面进行平移并旋转
Utility Menu >WorkPlane >Offset WP to >Keypoints
拾取关键点14和16，单击OK
将工作平面沿X轴转－90度
Utility Menu >WorkPlane >Offset WP by Increments
在XY，YZ，ZX Angles输入0，－90，0单击Apply.
创建实心圆柱体
Main Menu>Preprocessor>Create>Cylinder-By Dimensions
RAD1输入0.45，Z1，Z2坐标输入1，－2，单击OK
5．将圆柱体从轮体中减掉
Main Menu>Preprocessor>Operate->Booleans-Subtract >Volumes
首先拾取轮体，单击Apply,然后拾取圆柱体，单击OK。
6．工作平面与总体笛卡尔坐标系一致
Utility Menu >WorkPlane >Align WP With>Global Cartesian
此处将模型另存为Wheel.db
7. 将体沿XY坐标面映射
Main Menu>Preprocessor>Reflect >Volumes
拾取体，并选择X－Y plane 单击OK
8. 旋转工作平面
Utility Menu >WorkPlane >Offset WP by Increments
在XY，YZ，ZX Angles输入0，－90，0单击Apply.
在XY，YZ，ZX Angles输入22.5，0，0单击Apply.
8．在工作平面原点定义一个局部柱坐标系
Utility Menu >WorkPlane >Local Coordinate Systems>Create Local CS>At WP Origin
KCN为11，KCS为Cylindrical 1
9.将体沿周向旋转8份形成整环。
Main Menu>Preprocessor>Copy>Volumes
拾取Pick All，ITIME输入8，DY输入45，单击OK。
EX3. 练习主题：自下向上实体建模建立连杆模型
练习目的：熟悉从下向上建模的过程
1.进入ANSYS工作目录,将 “c-rod” 作为jobname。
2.创建两个圆面：
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Circle > By Dimensions ...
•RAD1 = 1.4
•RAD2 = 1
•THETA1 = 0
•THETA2 = 180, 单击[Apply]
•然后设置THETA1 = 45,再单击[OK]
3.打开面:编号
–Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ...
•设置面号on, 然后单击[OK]
4.创建两个矩形面:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Rectangle > By Dimensions ...
•X1 = -0.3, X2 = 0.3, Y1 = 1.2, Y2 = 1.8, 单击[Apply]
•X1 = -1.8, X2 = -1.2, Y1 = 0, Y2 = 0.3, 单击 [OK]
5.偏移工作平面到给定位置 (X=6.5):
–Utility Menu > WorkPlane > Offset WP to > XYZ Locations +
•在ANSYS输入窗口输入6.5
•[OK]
6.将激活的坐标系设置为工作平面坐标系:
–Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Working Plane
7.创建另两个圆面:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Circle > By Dimensions ...
•RAD1 = 0.7
•RAD2 = 0.4
•THETA1 = 0
•THETA2 = 180, 然后单击[Apply]
•第二个圆THETA2 = 135, 然后单击[OK]
8.对面组分别执行布尔运算:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > -Booleans- Overlap > Areas +
•首先选择左侧面组, 单击 [Apply]
•然后选择右侧面组, 单击[OK]
9.将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系:
–Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Global Cartesian
10.定义四个新的关键点:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > In Active CS …
•第一个关键点, X=2.5, Y=0.5, 单击[Apply]
•第二个关键点, X=3.25, Y=0.4, 单击[Apply]
•第三个关键点, X=4, Y=0.33, 单击[Apply]
•第四个关键点, X=4.75, Y=0.28, 单击[OK]
11.将激活的坐标系设置为总体柱坐标系:
–Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Global Cylindrical
12.通过一系列关键点创建多义线:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines- Splines > With Options > Spline thru KPs +
•如图按顺序拾取六个关键点, 然后单击 [OK]
•XV1 = 1
•YV1 = 135
•XV6 = 1
•YV6 = 45
•[OK]
13.在关键点1和18之间创建直线:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines- Lines > Straight Line +
•拾取如图的两个关键点, 然后单击 [OK]
14.打开线的编号并画线:
–Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ...
•打开线的编号, 单击 [OK]
–Utility Menu > Plot > Lines
15.由前面定义的线6, 1, 7, 25创建一个新的面:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Arbitrary > By Lines +
•拾取四条线 (6, 1, 7, and 25),然后单击 [OK]
16.放大连杆的左面部分:
–Utility Menu > PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate …
•[Box Zoom]
17.创建三个线倒角:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines- Line Fillet +
•拾取线36 和 40,然后单击 [Apply]
•RAD = .25,然后单击 [Apply]
•拾取线40 和 31, 然后单击 [Apply]
•[Apply]
•拾取线 30和39, 然后单击[OK]
•[OK]
–Utility Menu > Plot > Lines
18.由前面定义的三个线倒角创建新的面:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Arbitrary > By Lines +
•拾取线12, 10, 及13, 单击 [Apply]
•拾取线17, 15, 及19, 单击[Apply]
•拾取线23, 21, 及24, 单击[OK]
–Utility Menu > Plot > Areas
19.将面加起来形成一个面:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Add > Areas +
•[Pick All]
20.使模型充满整个图形窗口:
–Utility Menu > PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate …
•[Fit]
21.关闭线及面的编号:
–Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ...
•关闭线及面的编号, 单击 [OK]
–Utility Menu > Plot > Areas
22.将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系:
–Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Global Cartesian
–Or issue:
CSYS,0
23.将面沿X－Z面进行映射 (在 Y 方向):
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Reflect > Areas +
•[Pick All]
•选择X-Z面, 单击[OK]
24.将面加起来形成一个面:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Add > Areas +
•[Pick All]
25.关闭工作平面:
–Utility Menu > WorkPlane > Display Working Plane
26.存储数据库并离开ANSYS:
–拾取 “SAVE_DB”
– 拾取“QUIT” 选择 “Quit - No Save!”[OK
第二日 练习主题：各种网格划分方法
1．输入实体模型尝试用映射、自由网格划分，并综合利用多种网格划分控制方法
本题提供IGES文件
2．以轴承座为例,尝试对其进行映射，自由网格划分，并练习一般后处理的多种技术，包括等值图、云图等图片的获取方法，动画等。
3．一个瞬态分析的例子
练习目的：熟悉瞬态分析过程
瞬态(FULL)完全法分析板-梁结构实例
如图所示板-梁结构，板件上表面施加随时间变化的均布压力，计算在下列已知条件下结构的瞬态响应情况。
全部采用A3钢材料，特性：
杨氏模量=2e11 泊松比=0.3 密度=7.8e3
板壳： 厚度=0.02
四条腿（梁）的几何特性：
截面面积=2e-4 惯性矩=2e-8 宽度=0.01 高度=0.02
压力载荷与时间的 关系曲线见下图所示。
图 质量梁-板结构及载荷示意图
压力（N/m2）
10000
5000
0 1 2 4 6 时间（s）
图 板上压力-时间关系
分析过程
第1步：设置分析标题
1.选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title。
2.输入“ The Transient Analysis of the structure”，然后单击OK。
第2步：定义单元类型
单元类型1为SHELL63，单元类型2为BEAM4
第3步：定义单元实常数
实常数1为壳单元的实常数1，输入厚度为0.02（只需输入第一个值，即等厚度壳）
实常数2为梁单元的实常数，输入AREA为2e-4惯性矩IZZ=2e-8，IYY＝2e-8宽度TKZ=0.01，高度TKY=0.02。
第5步：杨氏模量EX=2e11 泊松比NUXY=0.3 密度DENS=7.8e3
第6步：建立有限元分析模型
1．创建矩形，x1=0,x2=2,y1=0,y2=1
2．将所有关键点沿Z方向拷贝，输入DZ＝－1
3．连线。将关键点1，5；2，6；3，7；4，8分别连成直线。
4．设置线的分割尺寸为0.1，首先给面划分网格；然后设置单元类型为2，实常数为2，对线5到8划分网格。
第7步：瞬态动力分析
1.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis，弹出New Analysis对话框。
2.选择Transient，然后单击OK，在接下来的界面仍然单击OK。
3.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Damping，弹出Damping Specifications窗口。
4.在Mass matrix multiplier处输入5。单击OK。
5.选取菜单途径Main Menu > Solution > -Loads-Apply > -Structural- Displacement>On Nodes。弹出拾取（Pick）窗口，在有限元模型上点取节点232、242、252和262，单击OK，弹出Apply U,ROT on Nodes对话框。
6.在DOFS to be constrained滚动框中，选种“All DOF”(单击一次使其高亮度显示，确保其它选项未被高亮度显示）。单击OK。
7.选取菜单途径Utility Menu>Select>Everything。
8.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File，弹出Controls for Database and Results File Writing窗口。
9.在Item to be controlled滚动窗中选择All items，下面的File write frequency中选择Every substep。单击OK。
10.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。
11.在Time at end of load step处输入1；在Time step size处输入0.2；在Stepped or ramped b.c处单击ramped；单击Automatic time stepping为on；在Minimum time step size处输入0.05；在Maximum time step size处输入0.5。单击OK。
12.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。弹出Apply PRES on Areas拾取窗口。
13.单击Pick All，弹出Apply PRES on Areas对话框。
14.在pressure value处输入10000。单击OK
15.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。
16.在Load step file number n处输入1，单击OK。
17.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。
18.在Time at end of load step处输入2。单击单击OK。
19.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。
20.在Load step file number n处输入2，单击OK。
21.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。弹出Apply PRES on Areas拾取窗口。
22.单击Pick All，弹出Apply PRES on Areas对话框。
23.在pressure value处输入5000。单击OK
24.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。
25.在Time at end of load step处输入4；在Stepped or ramped b.c处单击Stepped。单击OK。
26.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。
27.在Load step file number n处输入3，单击OK。
28.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，弹出Time – Time Step Options窗口。
29.在Time at end of load step处输入6。单击单击OK。
30.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。弹出Apply PRES on Areas拾取窗口。
31.单击Pick All，弹出Apply PRES on Areas对话框。
32.在pressure value处输入0。单击OK
33.选取菜单途径Main menu>Solution>Write LS File，弹出Write Load Step File 对话框。
34.在Load step file number n处输入4，单击OK。
35.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Solve-From LS File，弹出Slove Load Step Files对话框。
36.在Starting LS file number处输入1；在Ending LS file number处输入4。单击OK。
37.当求解完成时会出现一个“Solution is done”的提示对话框。单击close。
第8步：POST26观察结果(节点146的位移时间历程结果)
1.选取菜单途径Main Menu>TimeHist Postpro>Define Variables。Defined Time-History Variables对话框将出现。
2.单击Add，弹出Add Time-History Variable对话框。接受缺省选项Nodal DOF Result，单击OK，弹出Define Nodal Data拾取对话框。
3.在图形窗口中点取节点146。单击OK，弹出Define Nodal Data对话框。
4.在user-specified label处输入UZ146；在右边的滚动框中的“Translation UZ”上单击一次使其高亮度显示。单击OK。
5.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Style>Graph>Modify Axes，弹出Grid Modifications for Graph Plots对话框。
6.在type of grid滚动框中选中“X and Y lines”，在Display grid项打开为ON，单击OK。
7.选取菜单途径Main Menu>TimeHist PostPro>Graph Variables，弹出Graph Time-History Variables对话框。、在1st Variable to graph处输入2。单击OK，图形窗口中将出现一个曲线图，见图8。
图8 节点146的UZ位移结果
第9步：退出ANSYS
1.在ANSYS Toobar中单击Quit。
2.选择要保存的选项然后单击OK。
第三日 练习主题：梁、壳单元；多种后处理方法
1.梁构架的受力分析
/prep7
k,1,-90,0,60 ! 首先创建关键点1,后面三个数值为坐标值，下同
k,2,90,0,60
k,3,90,0,-60
k,4,-90,0,-60
kgen,2,all,,,,120 !将所有关键点沿y方向拷贝120单位生成另外4个点
k,9,0,180,0
k,100,0,200,0 ! 定义方向关键点
k,101,90
k,102,-90
l,1,5 !第一个符号为L的小写，后面为关键点号，即通过两关键点连线
l,2,6
l,3,7
l,4,8
l,5,6
l,6,7
l,7,8
l,8,5
l,9,5
l,9,6
l,9,7
l,9,8
lsel,,loc,y,0,119 ! 按位置（Y）选择立柱（线）
cm,lvert,line ! 定义部件Vertical lines
lsel,,loc,y,120 !选择水平横梁
cm,lhoriz,line ! Horizontal lines
lsel,,loc,y,121,180 !选择顶梁
cm,lslope,line ! Sloping lines
lsel,all !选择所有线
et,1,188 ！定义188梁单元
mp,ex,1,2e6 !定义弹性模量
mp,nuxy,1,0.3
mp,dens,1,7800
sectype,1,beam,i,beam ！定义第一种截面为工字梁
secdata,6.535,6.535,8.06,.465,.465,.285 ！定义梁截面尺寸
sectype,2,beam,i,column ！定义第二种截面为工字梁
secdata,12,12,12.12,.605,.605,.39 ！定义梁截面尺寸
sectype,3,beam,hrec,peak ！定义第三种种截面为口字梁
secdata,6,6,.25,.25,.25,.25 ！定义梁截面尺寸
save,frame,db
cmsel,,lslope ! Sloping lines
latt,1,,1,,100,,3 ! 顶梁的截面号为3，方向关键点为100
cmsel,,lvert
lsel,r,loc,x,-90 ! Left vertical lines
latt,1,,1,,102,,2 ! 左侧的垂直梁（线1、4）截面号为2，方向关键点为102
cmsel,,lvert
lsel,r,loc,x,90 ! Right vertical lines
latt,1,,1,,101,,2 ! 右侧的垂直梁（线2、3）截面号为2，方向关键点为101
cmsel,,lhoriz
lsel,u,loc,z,-60
lsel,u,loc,x,90 ! Left and front horizontal lines
latt,1,,1,,1,,1 ! 左前水平梁（线5、8）截面号为1，方向关键点为1
cmsel,,lhoriz
lsel,u,loc,z,60
lsel,u,loc,x,-90 ! Right and back horizontal lines
latt,1,,1,,3,,1 ! 右后水平梁（线6、7）截面号为1，方向关键点为3
lsel,all
lesize,all,20 ! 所有的线分割数都为20
lmesh,all !对所有的线划分网格
nsel,,loc,y,0 !选择y=0处的所有节点
d,all,all ! 约束全部自由度Fix bottom nodes
ksel,all !选择所有关键点 !
fk,9,fy,-10000 !给关键点9加－10000的Y方向的集中力
alls !选择所有实体及有限元节点和单元
/solu !进入SOLUTION
solve !求解
后处理
打开单元形状显示，查看变形及应力结果。
2.利用前面的轴承座模型进行扩展后处理的讲解
具体体会路径操作，单元表的使用，等值图的画法，标注、切片图等技术
4．梁壳实体单元混合使用分析(命令流)具体讲解
问题描述：广告牌承受风载荷的模拟
采用单元：
SOLID45
SHELL181
BEAM188
约束为两立柱的底部节点全部约束
风载全部加在壳单元的面上
材料均为钢材
以下为该例题的命令流
fini
/cle
/title, mult-element in a model
/filname,ele_test,1
/prep7
ET,1,SHELL181
ET,2,SOLID45
ET,3,BEAM188
R,1,0.05
r,2,0
SECTYPE,1,BEAM,CSOLID,se1
SECOFFSET, CENT
SECDATA,0.2,8,0,0,0,0,0,0,0,0
mp,ex,1,2e11
mp,dens,1,7800
mp,mu,1,0.3
mp,nuxy,1,0.3
rect,0,4,,3
block,,4,-.5,0,,0.5
block,,4,-.5,0,,-0.5
k,,0,-5,0
k,,4,-5,0
k,,5,-5,0
nummrg,kp
l,6,21
l,8,22
wpoff,,-0.1
wprot,,90
vsbw,all
wpoff,,,0.3
vsel,s,,,3,5,2
vsbw,all
alls
nummrg,all
lsel,s,,,5,7
lsel,a,,,21
LATT,1,2,3,,23,,1
asel,s,,,1,18,17
AATT,1,1,1,0
vsel,all
VATT,1,1,2,0
alls
WPCSYS,-1,0
lsel,s,loc,x,0.01,4-0.01
lesi,all,,,12,1
lsel,s,loc,y,0.01,2-0.01
lesi,all,,,8,2.5
lsel,a,loc,y,-.5-0.01,-5+0.01
lesi,all,,,10,3
alls
lesi,4,,,8,1/2.5
esize,0.05
asel,s,loc,z,0
asel,r,loc,y,-0.1,2
amesh,all
alls
lsel,s,loc,x,0
lsel,a,loc,x,4
lsel,r,loc,z,0
lsel,r,loc,y,-0.4,-5
lmesh,all
alls
vsel,all
vmesh,all
alls
asel,s,loc,y,0+0.01,2
sfa,all,1,pres,100
alls
nsel,s,loc,y,-5
d,all,all
alls
save
/solu
solve
fini
/post1
PLNSOL,S,EQV,0,1
ANCNTR,10,0.5
第四日 练习主题：巩固APDL基础、热应力及模态分析内容
1．弹簧建模
!This example demo modeling a ring using APDL
fini
/cle
/filname,ring,1
/prep7
*AFUN,DEG
TOT=12
N=TOT*3
et,1,45
et,2,200
keyopt,2,1,6
DIV=360/TOT
DIS=0.6/TOT
rid=1
rid2=0.1
csys,1
*DO,I,1,N+1
k,I,rid,(I-1)*DIV,(I-1)*DIS
*ENDDO
flst,3,n+1,3
*do,i,1,n+1
fitem,3,i
*enddo
bsplin,,p51x
ldiv,1,,,3
csys,0
wprot,,90
wpoff,ridpcirc,rid2,,0,360
asel,all
lsla,s
lesi,all,,,4
type,2
mshkey,0
amesh,all
type,1
extopt,esize,60
vdrag,1,,,,,,1
vdrag,6,,,,,,2
vdrag,11,,,,,,3
2．热应力分析
有齿的轴对称管的热应力分析
问题描述:
管受内压，顶上的线（在Y=1.）代表对称面，我们将对线上的所以节点耦合UY自由度
1.进入ANSYS工作目录，取工作文件名为“pipe-th-str” 2.Resume前面定义的轴对称模型:
–Utility Menu > Resume from …3.设置菜单过滤为Structural:
–Main Menu > Preferences …
•选则“Structural” 并且不选择“Thermal”, 单击 [OK]
4.改变title:
–Utility Menu > File > Change Title ...
• /TITLE = “2D AXI-SYMM THERMAL-STRESS ANALYSIS W/ INT. PRESS - ESIZE=0.125”•[OK]
5.删除实体模型上的对流载荷:
–Main Menu > Preprocessor > Loads > -Loads- Delete > All Load Data > All SolidMod Lds …•[OK]
6.将热单元改变为相应的结构单元:
–Main Menu > Preprocessor > Element Type > Switch Elem Type …•选择 “Thermal to Struc”, 单击 [OK]
•查看警告信息并单击 [Close]
7.设置单元形态为轴对称axisymmetric:
–Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete …•[Options ...]
–设置 K3 = Axisymmetric, 单击 [OK]
•[Close]
8.从热分析中施加温度载荷:
–Main Menu > Preprocessor > Loads > -Loads- Apply > Temperature > From Therm Analy ..
•选择结果文件单击 [OK]
•查看警告信息单击 [Close]
9.给Y＝0的线施加对称边界条件：
–Main Menu > Preprocessor > Loads > -Loads- Apply > Displacement > Symmetry B.C.- On Lines +
•选择线 1 和 9, 单击 [OK]
10.耦合Y=1节点的 UY 自由度:
10a. 选择Y=1处的节点:
–Utility Menu > Select > Entities ...
•选择 “Nodes” 及“By Location”•选择 “Y coordinates”•设置 Min,Max to 1, 单击 [OK]
10b. 对选择的节点集定义UY自由度耦合:
–Main Menu > Preprocessor > Coupling / Ceqn > Couple DOFs +
•[Pick All]
•NSET = 1
•设置 Lab = UY, 单击 [OK]
–Utility Menu > Select > Everything
11.给线施加内部常压力:
–Main Menu > Loads > -Loads- Apply > Pressure > On Lines +
•选择线 4, 单击 [OK]
•VALUE = 1000, 单击 [OK]
12.通过显示体载荷检验温度载荷:
–Utility Menu > PlotCtrls > Symbols
•设置Body Load Symbols = “Structural temps”, 单击 [OK]
–Utility Menu > Plot > Elements
13.存储数据库并获得结果:
–拾取 “SAVE_DB” (或选择: Utility Menu > File > Save as Jobname.db)
–Main Menu > Solution > -Solve- Current LS
•查看 “/STATUS 命令” 窗口并关闭
•[OK]
•[Close] -求解结束之后关闭黄色的提示窗口
14.进入后处理查看结果:
–Main Menu > General Postproc >
14a. 画位移::
–Main Menu > General Postproc > Plot Results > -Contour Plot- Nodal Solu ...
•拾取“DOF solution” 及 “Translation USUM”, 选择 “Def + undef edge”, 单击 [OK]
14d. 沿Y轴旋转90度并沿x-z 平面映射轴对称应力结果:
–Utility Menu > PlotCtrls > Style > Symmetry Expansion > 2D Axi-Symmetric ...
拾取 “1/4 expansion” and set reflection to “yes”, 单击 [OK]
–Utility Menu > PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate …•[ISO]
15.存盘并离开ANSYS:
3．模态分析
利用壳单元，分析一块平板的自由状态的模态
采用SHELL181单元
模型尺寸：长4m,宽1.5m
壳单元厚度为0.1m
材料取为一般的钢材
即EX＝2E11，NUXY＝0.3, DENS=7800
利用BLOCK Lanzos方法提取并扩展10阶固有模态
因模型较简单，这里不列出
第五日 练习主题接触分析及交流
1.两个方块的接触分析
材料为钢
求解分析设置参考讲课内容
针对用户或已做项目题目进行经验交流
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IP卡
狗仔卡
显身卡
