ANSYS培训习题..doc

ANSYS有限元培训习题 编写：梁 利 华 浙江工业大学机电工程学院 2008年8月7日 第一部分 概述 1.1 利用P方法分析中心孔板受拉的情况（单元选择plane82，几何尺寸和载荷见下图）。考虑（1）平面应力带厚度情况；（2）平面应力情况；（3）平面应变情况。其中：E=2e5MPa，v=0.3，p=100MPa。由于对称性，可取1/4模型。 1.2 矩形截面悬臂梁自由端受集中载荷作用。试用（1）三维方法（solid95单元）进行求解；（2）二维梁单元beam3进行求解；（3）三维梁单元beam4进行求解；（4）三维梁单元beam188（梁单元截面自定义）进行求解。E=2e5MPa，v=0.3。 第二部分 几何实体建模 2.1 创建如图所示支架结构。 2.2 创建如图所示的二维几何模型。 2.3 利用扫描特征建模。 2.4 利用螺旋特征建模（300?） 2.5 平行混合特征建模 2.6 简单孔特征建模 2.7 机械连杆特征建模 2.8 轴承座建模 2.9 三通接管特征建模（1/4模型） 图（A）三通模型图 图（B）三通模型尺寸图 第三部分：有限元建模 3.1 对2.7题的平面连杆结构进行自由网格练习（利用过渡因子、膨胀因子、网格密度等级和局部细化等控制实现不同的网格划分） 3.2 对如下结构进行自由网格练习（利用过渡因子、膨胀因子、网格密度等级和局部细化等控制实现不同的网格划分） 3.3 平面四边形映射网格练习（利用四边形的不同分段进行多种情况的映射网格划分） 3.4 五条边、六条边的四边形映射网格划分 3.5 带孔圆筒的自由网格与映射网格练习 3.6 多面三维实体映射网格练习（利用五面、六面的映射方法） 3.7 自由网格与映射网格过渡金字塔网格生成练习 3.8 利用扫略进行六面体网格划分 3.9 利用拖拉的方式生成扳手六面体网格 3.10 对2.9题的三通接管进行映射网格划分 3.11 对2.8题的轴承座结构进行全部六面体单元的网格划分 第四部分 加载求解、后处理和图形控制 4.1 无限长厚壁圆筒受内压作用，设外径Ro=20mm，内径Ri=10mm，内压为P=2.5Mpa。 （1）取1/4平面应变模型求解。要求显示节点几何数据（直角、柱坐标），要求显示环向应力。 （2）取1/12平面应变模型（30°部分）求解。要求显示节点几何数据（直角、柱坐标），要求显示环向应力。 （3）用2D轴对称方法求解。要求显示环向应力。 4.2 扭矩加载分析：在距金属圆柱杆（直径40mm，长200mm）两端1/4的位置处各有一个轴承（宽：10mm），在金属圆杆的左端带动从动轮（宽：10mm），在金属圆杆的右端为主动轮（宽：10mm），扭矩为200N?m。试求金属杆的应力。 4.3 支架结构加载求解：计算题2.1支架结构的应力。长度单位：mm，压力单位：MPa。压力呈线性分布。 4.4 一大坝，截面如图所示。上游水位30m，下游水位10m。试分析大坝的应力情况。 4.5 厚壁圆筒（内壁r=200mm，外壁r=300mm，高500mm）。已知：弹性模量E=200GPa，泊松比?=0.3，材料密度?＝7800kg/m3，热膨胀系数?=12.5?10-6m/(m??C)。 （1）内表面加均布载荷100Mpa加载，显示环向、轴向和径向应力，显示径向变形； （2）施加离心力，转速500rpm，显示环向、轴向和径向应力，显示径向变形； （3）施加温度载荷，温度沿壁厚方向线性分布，其中内壁温度300度，外壁为室温20度，显示环向、轴向和径向应力，显示径向变形。 （4）分别将三种工况作为三种载荷步进行一次性计算。显示不同工况的第一主应力；用16种颜色显示环向应力；获得节点1的环向应力，并赋值给sx_1；建立环向应力的单元表。 4.6 一正方形截面，长度为13m的悬壁梁。截面的宽及高各为5cm。梁受二次渐变的分布力Wy(x)=-40x2(N/m)。分布力的最大值WY为4000（N/m），位于梁左侧起10m处，试以静力分析梁右侧的挠度。 4.7 中心孔板受拉分析。 几何尺寸和载荷见下图，由于对称性，仅取1/4模型。已知：弹性模量E=200GPa，泊松比为0.3。 求解后要求： （1）显示分