ANSYS静力学分析

1实验报告（四）一、实验目的：掌握静力学分析；验证理论分析结果；对不同形状膜的分析结果进行对比。二、实验器材：能够安装ANSYS软件，内存在512MHz以上，硬盘有5G空间的计算机。三、实验说明1、基本思路：建模与网格化；静力学分析；对结果进行分析和比较。2、问题描述：许多压力传感器的工作原理是将受压力作用而变形的薄膜硅片中的应变转换成所需形式的电输出信号，比较的膜形状有圆形.正方形.长方形。四、实验内容及步骤（一）、圆形薄膜（自由式网格划分）1、先建立一个圆形薄膜：MainMenu—Preprocessor—Modeling—Create—Volumes—SolidCylinder.弹出一个对话框，输入WPX=0，WPY=0，Radius=300e-6,Depth=13.887e-6，单击[OK]。设置单元类型：MainMenu—Preprocessor—ElementType—Add/Edit/Delete,弹出一个对话框，点击[Add],在LibraryOfElementType下拉列表框中选择StructuralSolide项，在其右侧下选择Brick8node45选项，单击[OK]。再点击Close.22、设置材料属性：MainMenu—Preprocessor—MaterialProps—MaterialModels,弹出一个对话框，在MaterialModelsAvailable下双击打开Structural—Linear—Elastic—Isotropic，又弹出一对话框，在EX后面输入1.9E11，在PRXY后面输入栏中输入0.3，在双击Density,在DENS后面输入2.33e3,单击[OK]。关闭对话框。设置单元尺寸：MainMenu—Preprocessor—Meshing—MeshTool,弹出一个对话框，单击Global中的Set按钮，弹出GlobalElementSizes对话框，输入size=5e-006,然后单击[OK]。1XYZ09060242-44-sunguoliangMAR20201214:30:27VOLUMESTYPENUM3、采用自由式网格化生成单元：MainMenuPreprocessormeshingmeshtool弹出一个对话框，选3择Shape后面的Tet,Free,.然后单击Mesh，在单击[OK]。施加约束：MainMenu—Solution—DefineLoads—Apply—Structural—Displacement—OnAreas.拾取圆的周围面，然后单击[OK],选择ALLDOF，单击[OK]。4、施加载荷：MainMenu—Solution—DefineLoads—Apply—Structural—Pressure—OnAreas拾取薄膜上表面，然后单击[OK],出现一个对话框，在ValueLoadPresValues后面输入100000，单击[OK]。5、求解：MainMenu—Solution—Solve—CurentlsLS弹出一信息框和一对话框，单击File—Close,单击[OK]，出现一个SolutionIsDone的信息提示框时，单击Close按钮。Utilitymenu—File—SaveAs.输入Plate-Resu,.单击[OK]。41XYZ09060242-44-sunguoliangMAR20201215:21:34ELEMENTSUNFORRFORPRES1000006、显示节点位移云图：MainMenu—GeneralPostproc—PlotResults—ContourPlot—NodalSolu,出现对话框：在ContourNodalSolutionData对话框中选择ItemToBeContoured—NodalSolution—DofSolution—DisplacementVectorSum.然后单击[OK]。51MNMXXYZ09060242-44-sunguoliang0.238E-07.476E-07.714E-07.952E-07.119E-06.143E-06.167E-06.190E-06.214E-06MAR23201208:09:29NODALSOLUTIONSTEP=2SUB=1TIME=2USUMRSYS=SOLUDMX=.214E-06SMX=.214E-067、显示节点应力云图：MainMenu—GeneralPostproc—PlotResults—ContourPlot—NodalSolu，出现对话框：在ContourNodalSolutionData对话框中选择ItemToBeContoured—NodalSolution—Stress—VonMisesStress,然后单击[OK]。