ANSYS板壳问题实例

1ANSYS中的板壳单元4节点;6自由度;塑性大应变壳shell434节点;3平动自由度;膜壳,只有面内刚度shell414节点;6自由度;薄到中等厚壳;强大的非线性以及复合材料多层壳;可定义截面形状shell1818节点;6自由度;厚壳;曲壳结构shell934节点;6自由度;弹性薄壳;支持小应变大转动shell63功能单元长厚比为20:1可作为决定使用壳单元的一般准则。2ANSYS求解薄板弯曲问题实例书上例题6-1\6-2只求挠度1)弹性力学解四边简支最大挠度精确解Daqw40max00406.0=Pa1000m,10==qa()1831511223=−=μEtDm102168.200406.0440max−×==Daqw3四边固定最大挠度伽辽金解⎟⎠⎞⎜⎝⎛−⎟⎠⎞⎜⎝⎛−⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=bxaxbabaDaqw2142240max2cos12cos132314πππ2/,21axxba===m100065.75max−×=w42、分析类型静力分析3、问题描述板壳问题4、ANSYS单位mNPa5、单元SHELL63：4节点（每个节点6个自由度）6、材料弹性模量和泊松比7、实常数厚度8、建模取1/4模型51进入ANSYS程序→ANSYSED9.0→ANSYSProductLauncher→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:board→Run2设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences→selectStructural→OK3定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2e11,PRXY:0.3→OK64选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectShellElastic4node63→OK(backtoElementTypeswindow)→Close(theElementTypewindow)75、定义实常数ANSYSMainMenu:Preprocessor→RealConstants…→Add…→selectType1→OK→inputShellthicknessatnodeI:0.01→OK→Close(theRealConstantsWindow)86、创建矩形ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→ByDimensions→依次按下图输入：→OK97、划分单元ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshTool→(SizeControls)Global:Set→inputNDIV:20→OKMeshTool→Mesh:selectAreas→Shape:Quad→Free→Mesh→PickAll→Close(theMeshToolwindow)108、施加固定边界ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnLines→拾取上边和右边→OK→selectLab2:ALLDOF→OK119、施加对称约束边界ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→SymmetryB.C→OnLines→拾取下边和左边→OK1210、施加均布压力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnAreas→pickall→如下图输入→OK1311分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK12、挠度ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu→select:DOFsolution,Z-Componentofdisplacement→OK14按右侧的等侧视图1513、删除固定边界ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Delete→Structural→Displacement→OnLines→拾取上边和右边→OK→selectLab2:ALLDOF→OK按右侧的前视图14、施加简支边界ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnLines→拾取上边和右边→OK→selectLab2:UX→Apply→拾取上边和右边→OK→selectLab2:UY→Apply→拾取上边和右边→OK→selectLab2:UZ→OK15分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK16、挠度ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→NodalSolu→select:DOFsolution,Z-Componentofdisplacement→OK1617180.222mm0.0691mm有限元解0.22168mm0.070065mm弹性力学解四边简支最大挠度四边固定最大挠度19板壳单元的压力载荷面1(I-J-K-L)，（底部，+Z方向）面2(I-J-K-L)，（顶部，-Z方向）面3(J-I)，面4(K-J)，面5(L-K)，面6(I-L)20显示壳单元的厚度ANSYS命令菜单栏：PlotCtrlsStyleSizeandStyle→弹出对话框中（Displayofelement项设置为On)控制壳单元的结果输出ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→OptionsforOutpToplayer:顶面Middlelayer:中面Bottomlayer：底面21作业三要求1、属于力学的那类问题？2、单位制；单元类型；单元描述；实常数；材料参数3、划分网格的方案，施加载荷和边界条件4、计算结果的体现：MISIS应力和位移，需要知道最大值以及位置。5、1/4模型的计算结果。6、需要6个图：载荷图（2个）；应力图2个；变形图2个并指出位置。22作业四要求1、属于力学的那类问题？2、单位制；单元类型；单元描述；实常数；材料参数3、划分网格的方案，施加载荷和边界条件4、计算结果的体现：MISIS应力和位移，需要知道最大值以及位置。5、1/2模型的计算结果。6、需要6个图：载荷图（2个）；应力图2个；变形图2个并指出位置。