ANSYS17.0有限元分析-前处理

时间：2023-11-23 理论教育 版权反馈

【摘要】：启动Mechanical APD LProduct Launcher 17.0，在弹出的17.0：ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口中分别设置Simulation Environment、Lisence、Working，Directory，在Job Name框中输入Membrane。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Areas＞Circle＞Partial Annulus，在弹出的如图16-2所示Part Annular CircAvea对话框中设置Rad-1=2.5，Rad-2=27.5，Theta-2=90。单击OK按钮，生成1/4圆，如图16-3所示。图16-2 绘制扇形面图16-3 1/4几何模型划分单元。其中NDIV设置为12，表示每条线划分为12份。完成反选后，将其划分为16份。图16-4 1/4模型图16-5 全模型此时交界部位出现重叠直线及关键点元素。

ANSYS17.0有限元分析-前处理

（1）启动Mechanical APD LProduct Launcher 17.0，在弹出的17.0：ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口中分别设置Simulation Environment、Lisence、Working，Directory，在Job Name（项目名称）框中输入Membrane。单击Run按钮进入GUI界面。在GUI界面中选择Main Menu＞Preferences命令，在弹出的对话框中选中Structural。

（2）定义单元类型。本例中膜结构选用SHELL181单元。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete，在弹出的对话框中单击Add按钮，利用弹出的Library of Element Types对话框添加单元SHELL181为1号单元。

（3）定义材料属性。

在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Material Models命令，弹出Define Material Model Behavior对话框。在Material Models Available列表框中选择Structural＞Linear＞Elastic＞Isotropic，在弹出的对话框中设置EX为6e3、PRXY为0.38。

在MaterialModelsAvailable列表框中选择Structural＞Thermal Expansion Coef＞Isotropic，在弹出的对话框中设置线膨胀系数为10。

在Material Models Available列表框中选择Structural＞Density，在弹出的对话框中输入密度值7800，单击OK按钮，完成材料属性定义。

（4）定义单元截面特性。

定义膜的厚度。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Sections＞Shell＞Lay-up＞Add/Edit命令，弹出Create and Modify Shell Sections对话框。在其中设置Thickness为1e-3，材料ID为1，单击OK按钮完成设置。

（5）建立模型。

在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Areas＞Circle＞Partial Annulus，在弹出的如图16-2所示Part Annular CircAvea对话框中设置Rad-1=2.5，Rad-2=27.5，Theta-2=90。单击OK按钮，生成1/4圆，如图16-3所示。

图16-2 绘制扇形面

图16-3 1/4几何模型(www.daowen.com)

（6）划分单元。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh Attributes＞All Areas，为当前的面赋予属性。其中MAT选择1，TYPE选择1。在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，在弹出的对话框中将拾取对象设置为Lines，拾取方式设置为ByLength/Rad，选择Length，输入长度值25，单击OK按钮，完成当前所有径向直线的拾取。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Size Cntrls＞Manual Size＞Lines＞All Lines，为当前选取的所有直线划分单元尺寸。其中NDIV设置为12，表示每条线划分为12份。

再次选择Utility Menu＞Select＞Entities在弹出的对话框中单击Invert按钮，单击OK按钮。完成反选后，将其划分为16份。在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesher Opts命令，在弹出的对话框中设置MSHKEY为Mapped。

设置完毕，通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Areas＞Mapped＞3 or 4 Sided完成网格划分，如图16-4所示。

（7）对称生成全模型。

在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Reflect＞Areas命令，在弹出的对话框中单击Pick All按钮，拾取全部面。在弹出的对话框中，设置对称轴为X，单击OK按钮，生成1/2模型。以同样的方法，将对称轴设置为Y，完成全模型的生成，如图16-5所示。