ANSYS有限元分析算例

### ANSYS有限元分析算例知识点总结 #### 一、有限元分析基本原理与应用概述 根据提供的内容，“ANSYS有限元分析算例”是一份非常实用且内容丰富的教程，主要面向机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的工程技术人员和科研工作者。这份教程分为两个部分： 1. **有限元分析基本原理**（第1章至第5章）：涵盖了有限元分析的基础概念、流程、具体方法以及解决实际问题时需要注意的一些关键点。 - **绪论**：介绍有限元分析的基本概念和发展历史。 - **有限元分析过程概要**：讲解有限元分析的一般步骤，包括问题定义、几何建模、网格划分、加载条件设定、求解和结果分析等。 - **杆梁结构分析的有限元方法**：探讨如何利用有限元方法分析杆梁结构的问题。 - **连续体结构分析的有限元方法**：介绍如何运用有限元方法处理更为复杂的连续体结构。 - **有限元分析中的若干问题讨论**：讨论在实际应用过程中可能遇到的一些问题及其解决方案。 2. **有限元分析的典型应用领域**（第6章至第9章）：这部分内容更加注重实践，通过具体的例子来展示有限元分析在不同领域的应用。 - **静力结构的有限元分析**：讲解如何使用有限元方法分析静态结构的稳定性。 - **结构振动的有限元分析**：介绍如何利用有限元方法模拟结构的动态响应。 - **传热过程的有限元分析**：探讨如何运用有限元技术模拟热传递过程。 - **弹塑性材料的有限元分析**：讲解如何处理弹塑性材料的复杂行为。 #### 二、ANSYS算例详解 接下来，我们挑选几个具体的算例进行详细分析： 1. **三梁平面框架结构的有限元分析** - **背景**：本例涉及一个受均布力作用的三梁平面框架结构，目的是分析该结构的位移情况。 - **参数设定**：各截面参数为 \(E = 3.0 \times 10^{11} Pa\)、\(I = 6.5 \times 10^{-4} m^4\)、\(A = 6.8 \times 10^{-2} m^2\)。 - **ANSYS操作步骤**： - **设置计算类型**：进入ANSYS后，在菜单中选择“偏好设置”并设置为结构分析。 - **模型建立**：绘制出框架结构，并设定相应的几何尺寸和材料属性。 - **加载条件**：施加均布力。 - **网格划分**：根据实际情况选择合适的网格大小和形状。 - **求解**：运行分析任务。 - **结果分析**：检查结构的位移情况。 2. **2D矩形板的稳态热对流的自适应分析** - **背景**：分析一个二维矩形板在稳态热对流条件下的温度分布。 - **ANSYS操作步骤**： - **模型建立**：创建二维矩形板模型。 - **边界条件**：设定适当的边界条件，如固定温度或热流量。 - **网格划分**：采用自适应网格划分技术以提高精度。 - **求解**：执行热传导分析。 - **结果分析**：观察温度分布，评估热对流效果。 3. **悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算** - **背景**：考察悬臂梁在周期性外力作用下的弹塑性响应。 - **ANSYS操作步骤**： - **模型建立**：建立悬臂梁模型。 - **加载条件**：设定循环加载。 - **网格划分**：选择合适的网格密度。 - **求解**：执行弹塑性分析。 - **结果分析**：分析悬臂梁的变形情况，确定是否出现塑性区域。 通过这些具体的算例，读者可以更好地理解有限元分析的实际应用，掌握如何使用ANSYS软件解决工程问题。此外，该教程还提供了MATLAB程序及算例，有助于进一步加深对理论知识的理解。