ansys中前处理使用不是很方便,而hypermesh前处理功能十分强大。下面介绍用catia创建三维数模,hypermesh进行前处理,并生成求解文件,用ansys进行静力学仿真分析的一般流程。将介绍薄板小孔应力集中有限元仿真分析实例。
工具/原料
hypermesh软件
ansys软件
方法/步骤
1、用CATIA建立三维模型,建立150×100×3mm的立方体,如图所示。
2、将catia模型导入hypermesh,打开hypermesh的“Import鹁鼍漉糍”主选项卡,设置如图所示,单击“Import”隘任篓伢导入CATIA建立的三维模型(启动HYPERMESH时设置ANSYS求解器格式,可通过Preferences>UserProfiles进行设置)。
3、在hypermesh中选择图所示“Geom”主菜单中“midsurface”,打开兔脒巛钒图所示中面抽取设置界面,在图形界面选中实体后,单击“extract”,中面抽取完成,单击“return”。中诹鬃蛭镲面抽取是为了在中面上划分shell单元,以此表示薄板。
4、在hypermesh中为抽取的中面划分网格。通过2D主菜单中“automesh”进行平面网格划分,设置如图所示。
5、但上一步自动划分的网格质量并不高,因为有圆孔,网格划分并不很理想,通过“quickedit”(第四步附图有其所在位置)将平面进行切割,打开“quickedit”面板,如图所示,进行切分。
6、接下来进行图示,中心矩形区域网格重新划分,选择2D主菜单中“automesh”,设置如图所示,注意“红框中”由surfs切换为elems,选择相应单元,进行重新划分。
7、接下来在hypermesh中定义单元属性及材料属性,并为刚划分的网格赋予相应属性,具体步骤间下面引用经验。
8、至此HYPERMESH建模完成,接下来输出成ANSYS可读取的模型,打开Export选项卡,设置如图所示,单击“Export”输出完成,输出“boardwithhole.cdb”文件。
9、启动ANSYS,通过工具菜单路径File>ReadInputfrom读入“boardwithhole.cdb”文件,通过工具菜单路径Plot>Elements显示单元
10、通过主菜单路径Solution>DefineL艺皱麾酪oads>Apply>Structural>Force/罄休卦咦Moment>OnNodes定义均布载荷,选择节点如图1所示,选择“Box”使用框选,按住“Shift”并拖动鼠标,选择图2所示节点,载荷设置如图所示,施加“x”向100N均布应力,最终如图3所示。
11、通过Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>OnNodes施加位移约束,限制节点所有自由度,设置界面如图1结果如图2所示。
12、通过主菜单路径Solution>AnalysisTypes>NewAnalysis设置分析类型为“Static”,如图3.7所示,单击“OK”。
13、最后进行问题求解,通过主菜单路径Solution>Solve>CurrentLS,进行求解,弹出提示如图1所示,单击“OK”,提示求解完成界面如图2所示,单击“Close”求解结束。
14、进入主菜单路径Gener瞢铍库祢alPostproc>ReadResults>FirstS髫潋啜缅et,接着选择主菜单路径GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu,设置如图1,图2为位移分布图,还可以生成其他图形,这里不再列举。