1. 問題描述

上圖所示為一個懸臂梁，在力P的作用下，求該梁A點(diǎn)的撓度。
其中長度L = 2000mm，高度H = 100mm，寬度B = 50mm，作用力P = 1000N，彈性模量E = 2 * 10¹¹Pa(鋼材)，泊松比為0.3。
重點(diǎn)掌握基本流程，梁截面的建立過程。

2. 創(chuàng)建Job文件

打開APDL Product Launcher。

打開后的界面如下。

點(diǎn)擊Working Directory右邊的Browse…，選擇一個Job要存放的目錄。點(diǎn)擊確定。

因?yàn)檫@個題目求解的是懸臂梁問題，因此Job Name寫為beam。

最后點(diǎn)擊Run。

3. 前處理

3.1 單元類型選擇

按照下圖，依次點(diǎn)擊，進(jìn)行單元類型的選擇。

點(diǎn)擊Add…。

選擇Beam，2 node 188。

這樣就做好單元類型的選擇了。

3.2 設(shè)置材料參數(shù)

按照下圖，依次點(diǎn)擊，進(jìn)行材料參數(shù)的設(shè)置。

按照下圖，依次點(diǎn)擊，選擇材料類型為：線性、彈性、各向同性。

然后進(jìn)入材料的彈性模量以及泊松比的設(shè)置窗口。

題目中給的參數(shù)是：彈性模量E = 2 * 10¹¹Pa(鋼材)，泊松比為0.3。
這里我們按照國際單位制來進(jìn)行填寫。填寫完成后，點(diǎn)擊OK。

這樣就設(shè)置好材料參數(shù)了。

3.2.1 對于ANSYS中單位制的說明

ANSYS中不存在單位制。所有的單位是自己統(tǒng)一的。一般先確定幾個物理量的單位，然后導(dǎo)出其它的物理量的單位。
所以，如果你要讓ANSYS的單位為國際單位制，你在輸入物理量之前，先將所有的物理量轉(zhuǎn)換為國際單位制，如：
原先你的圖紙上均為毫米，比如一個矩形截面尺寸是400mm * 500mm。那么，你在建模之前先轉(zhuǎn)化為0.4m*0.5m。然后輸入的長度為0.4和0.5。ANSYS只知道你輸入的是0.4和0.5，它不知道你的單位是什么。
你要自己清楚地記得你所選取的單位制是什么，這樣最后計(jì)算出結(jié)果時，你才知道，計(jì)算結(jié)果的單位是什么單位。
下圖為常用的單位制。

3.3 建立模型

按下圖依次點(diǎn)擊。
先建立懸臂梁的左右兩個點(diǎn)。

由題可知，懸臂梁長度L = 2000mm。因此其左右兩個坐標(biāo)為(0,0,0)和(2,0,0)。
輸入第一個點(diǎn)的序號及其坐標(biāo)。輸入后點(diǎn)擊Apply。

輸入第二個點(diǎn)的序號及其坐標(biāo)。輸入后點(diǎn)擊OK。

然后開始繪制直線。

在彈出的框內(nèi)選擇pick，意為通過拾取點(diǎn)來繪制線。

在圖中先點(diǎn)擊點(diǎn)1，再點(diǎn)擊點(diǎn)2，最后再點(diǎn)擊上圖中對話框內(nèi)的OK。這樣就繪制出了直線。

3.4 設(shè)置截面屬性

按下圖依次點(diǎn)擊。

由題可知。此懸臂梁的高度H = 100mm，寬度B = 50mm。因此設(shè)置參數(shù)如下圖所示。

設(shè)置完后點(diǎn)擊OK。完成截面屬性的設(shè)置。

3.5 網(wǎng)格控制及劃分

按下圖依次點(diǎn)擊。

在彈出的設(shè)置框中，打開下拉框，設(shè)置為Lines，然后點(diǎn)擊Set。

點(diǎn)擊完Set后，在彈出的設(shè)置框中選中Pick，然后點(diǎn)擊一下剛剛繪制的那條線，然后點(diǎn)擊設(shè)置框中的OK。

再點(diǎn)擊OK。

這時，剛才的MeshTool設(shè)置框可能會消失，但請不要再次點(diǎn)擊MeshTool，請點(diǎn)擊Raise Hidden按鈕，如下圖。這樣，剛才消失的MeshTool設(shè)置框就會再次出現(xiàn)，然后可以接著進(jìn)行其他設(shè)置。

然后接著在MeshTool設(shè)置框內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)擊Size Controls中的Lines旁邊的Set。

點(diǎn)擊完Set后，在彈出的設(shè)置框中選中Pick，然后點(diǎn)擊一下剛剛繪制的那條線，然后點(diǎn)擊設(shè)置框中的OK。

設(shè)置網(wǎng)格分段為10，然后點(diǎn)擊OK。

這時線段已經(jīng)被劃分為10段。

最后點(diǎn)擊MeshTool中的Mesh。

點(diǎn)擊完Mesh后，在彈出的設(shè)置框中選中Pick，然后點(diǎn)擊一下剛剛繪制的那條線，然后點(diǎn)擊設(shè)置框中的OK。

這時發(fā)現(xiàn)并沒有什么改變。因?yàn)檐浖J(rèn)隱藏了element。

點(diǎn)擊PlotCtrls -> Style -> Size and Shape。

把這個Display of element右邊的框打上勾。再點(diǎn)OK。

這時就顯示出了分割好的element。

3.6 施加約束和載荷

按下圖點(diǎn)擊。施加約束。

拾取梁的左端點(diǎn)，點(diǎn)擊OK。

設(shè)置約束其全部自由度，點(diǎn)擊OK。

約束添加完成。

按下圖點(diǎn)擊，添加載荷。

拾取梁的右端點(diǎn)，點(diǎn)擊OK。

由題可知，作用力P = 1000N，并且方向向下。因此載荷方向設(shè)置為FY，大小設(shè)置為-1000。因?yàn)镕Y的方向默認(rèn)向上，因此需要通過設(shè)置力的大小為負(fù)數(shù)來使其方向向下。設(shè)置完后點(diǎn)擊OK。

最終，約束和載荷都設(shè)置完成后，懸臂梁如下圖所示。

4. 求解

按下圖所示點(diǎn)擊。進(jìn)行求解。

點(diǎn)擊OK。開始求解。

求解完成。點(diǎn)擊Close。

5. 后處理

5.1 查看梁的位移變化

按下圖所示點(diǎn)擊，進(jìn)行梁的位移變化的云圖的繪制。

在彈出的設(shè)置框中，按下圖所示進(jìn)行選擇，選擇后點(diǎn)擊OK。

這樣，梁的位移變化圖就繪制出來了。

5.2 查看梁的應(yīng)力分布

按下圖所示點(diǎn)擊，進(jìn)行梁的應(yīng)力分布的云圖的繪制。

在彈出的設(shè)置框中，按下圖所示進(jìn)行選擇，選擇后點(diǎn)擊OK。

這樣，梁的應(yīng)力分布圖就繪制出來了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ANSYS入门实例_利用APDL建模、分析、绘制云图的基本流程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。