《有限元基础教程》_【ANSYS算例】4.7.1基于3节点三角形单元的矩形薄板分析(GUI)及命令流

【ANSYS算例】4.7.1(3)基于3节点三角形单元的矩形薄板分析如图4-20所示为一矩形薄平板，在右端部受集中力100000NF作用，材料常数为：弹性模量7110PaE、泊松比1/3，板的厚度为0.1mt，在ANSYS平台上，按平面应力问题完成相应的力学分析。(a)问题描述(a)有限元分析模型图4–20右端部受集中力作用的平面问题(高深梁)解答在ANSYS平台上，完成的分析如下。1.基于图形界面的交互式操作(stepbystep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):2D3Node→Run→OK(2)设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences…→Structural→OK(3)选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete…→Add…→Solid：Quad4node42→OK(返回到ElementTypes窗口)→Options…→K3:PlaneStrsw/thk(带厚度的平面应力问题)→OK→Close(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic:EX:1.0e7(弹性模量)，PRXY:0.33333333(泊松比)→OK→鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preprocessor→RealConstants…→Add/Edit/Delete→Add→Type1→OK→RealConstantSetNo:1(第1号实常数),THK:0.1(平面问题的厚度)→OK→Close(6)生成单元模型生成4个节点ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→OnWorkingPlane→输入节点1的x,y,z坐标(2,1,0)，回车→输入节点2的x,y,z坐标(2,0,0)，回车→输入节点3的x,y,z坐标(0,1,0)，回车→输入节点4的x,y,z坐标(0,0,0)，回车→OK定义单元属性ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→ElemAttributes→Elementtypenumber:1→Materialnumber:1→Realconstantsetnumber:1→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→UserNumbered→ThruNodes→Numbertoassigntoelement:1→Picknodes:2,3,4→OK→Numbertoassigntoelement:2→Picknodes:3,2,1→OK(7)模型施加约束和外载左边两个节点施加X,Y方向的位移约束ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→鼠标选取节点3，4→OK→Lab2DOFstobeconstrained:UX，UY，VALUE：0→OK右边两个节点施加Y方向的集中力载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnNodes→鼠标选取节点1，2→OK→Direction:FY→VALUE:-0.5e5→OK(8)分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK→Close(Solutionisdone!)→关闭文字窗口(9)结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→Def+Undeformed→OK(返回到PlotResults)→ContourPlot→NodalSolu…→Stress,VonMises,Undisplacedshapekey:DeformedshapewithUndeformedmodel→OK(还可以继续观察其他结果)(10)退出ANSYSUtilityMenu:File→Exit…→SaveEverything→OK2完整的命令流!%%%%%%%[ANSYS算例]4.7.1(3)%%%%begin%%%%%/PREP7!进入前处理!=====设置单元和材料ET,1,PLANE42!定义单元类型KEYOPT,1,3,3!带厚度的平面应力问题MP,EX,1,1.0e7!定义材料弹性模量MP,PRXY,1,0.33333333!定义材料泊松比R,1,0.1!定义实常数（平板厚度0.1）!------定义4个节点N,1,2,1,0,,,,!节点1,坐标(2,1,0)N,2,2,0,0,,,,!节点2,坐标(2,0,0)N,3,0,1,0,,,,!节点3,坐标(0,1,0)N,4,0,0,0,,,,!节点4,坐标(0,0,0)!------设置划分网格的单元和材料类型TYPE,1!设置单元类型1MAT,1!设置材料类型1TSHAP,LINE!设置由节点连成直边的单元!-------生成单元EN,1,2,3,4!由4个节点生成一个单元EN,2,3,2,1!由4个节点生成另一个单元!-------施加约束位移D,3,,,,,,UX,UY,UZ,,,!对3号节点,完全位移约束D,4,,,,,,UX,UY,UZ,,,!对4号节点,完全位移约束!-------施加载荷F,1,FY,-0.5e5!对1号节点,施加FY=-0.5e5F,2,FY,-0.5e5!对2号节点,施加FY=-0.5e5!=====进入求解模块/solu!求解模块solve!求解finish!退出所在模块!=====进入一般的后处理模块/POST1!进入后处理PLDISP,1!计算的变形位移显示(变形前与后的对照)!%%%%%%%[ANSYS算例]4.7.1(3)%%%%end%%%%%