ANSYS基础培训练习题
第一日 练习主题：实体建模
EX1：轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理
练习目的：创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，布尔运算（相减、粘接、搭接，模型体素的合并，基本网格划分。基本加载、求解及后处理。 问题描述：
向下作用力 轴承座
(5000 psi.) 轴瓦
四个安装孔径 向约束 (对称) 轴 沉孔上的推力
轴承系统 (分解图) (1000 psi.)
轴承座底部约
束 (UY=0)
具体步骤： 载荷 首先进入前处理(/PREP7) 1. 创建机座模型
生成长方体
Main Menu：Preprocessor>Create>Block>By Dimensions 输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3 平移并旋转工作平面
Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments X,Y,Z Offsets 输入2.25,1.25,.75 点击Apply XY，YZ，ZX Angles输入0，－90点击OK。 创建圆柱体
Main Menu：Preprocessor>Create>Cylinder> Solid Cylinder Radius输入0.75/2, Depth输入－1.5,点击OK。
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拷贝生成另一个圆柱体
Main Menu：Preprocessor>Copy>Volume拾取圆柱体,点击Apply, DZ输入1.5然后点击OK 从长方体中减去两个圆柱体
Main Menu：Preprocessor>Operate>Subtract Volumes首先拾取被减的长方体，点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体，点击OK。 使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致
Utility Menu>WorkPlane>Align WP with> Global Cartesian
2. 创建支撑部分Utility Menu: WorkPlane -> Display Working Plane (toggle on)
Main Menu: Preprocessor -> -Modeling-Create -> -Volumes-Block -> By 2 corners & Z 在创建实体块的参数表中输入下列数值: WP X = 0 WP Y = 1 Width = 1.5 Height = 1.75 Depth = 0.75 OK
Utility Menu: PlotCtrls -> Numbering ... 打开 “Volume Numbering”OK Toolbar: SAVE_DB
3. 偏移工作平面到 bushing bracket 的前表面Utility Menu: WorkPlane -> Offset
WP to -> Keypoints +
1. 在刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点 2. OK
Toolbar: SAVE_DB
Volumes-Cylinder -> Partial Cylinder + 1). 在创建圆柱的参数表中输入下列参数: WP X = 0 WP Y = 0 Rad-1 = 0 Theta-1 = 0 Rad-2 = 1.5
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4. 创建 bushing bracket的上部Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Create ->
Theta-2 = 90 Depth = -0.75 2). OK
Toolbar: SAVE_DB
5. 在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备
Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Create -> Volume-Cylinder -> Solid Cylinder + 1.) 输入下列参数: WP X = 0 WP Y = 0 Radius = 1 Depth = -0.1875 2.) 拾取 Apply 3.) 输入下列参数: WP X = 0 WP Y = 0 Radius = 0.85 Depth = -2 4.) 拾取 OK
6. 从counterbore and bushing“减”去圆柱体形成轴孔.Main Menu: Preprocessor ->
Modeling-Operate -> Subtract -> Volumes +
1. 拾取构成bushing bracket 的两个体，作为布尔“减”操作的母体。 2. Apply
3. 拾取大圆柱作为“减”去的对象。 4. Apply
5. 拾取步1中的两个体6. Apply 7. 拾取小圆柱体 8. OK
Toolbar: SAVE_DB 合并重合的关键点：
–Main Menu > Preprocessor > Numbering Ctrls > Merge Items …?将Label 设置为 “Keypoints”, 单击 [OK]
7. 创建一个关键点在底座的上部前面边缘线的中点建立一个关键点:
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > KP between KPs + ?拾取如图的两个关键点,单击[OK] ?RATI = 0.5,单击[OK]
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8. 创建一个三角面并形成三棱柱–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Arbitrary > Through KPs + 1. 拾取轴承孔座与整个基座的交点。 2. 拾取轴承孔上下两个体的交点
3. 拾取基座上上步建立的关键点，单击OK完成了三角形侧面的建模。 4． 沿面的法向拖拉三角面形成一个三棱柱。
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Extrude > -Areas- Along Normal + ?拾取三角面, 单击 [OK]
5. 输入DIST = -0.15，厚度的方向是向轴承孔中心。 6. OK
Toolbar: SAVE_DB
9. 关闭 working plane display.Utility Menu: WorkPlane -> Display Working Plane (toggle
off)
10. 沿坐标平面镜射生成整个模型.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Reflect ->
Volumes + 1. 拾取All
2. 拾取 “Y-Z plane X”3. Toolbar: SAVE_DB
OK
11. 粘接所有体.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Operate -> Booleans-Glue ->
Volumes + 1. 拾取 All
Toolbar: SAVE_DB
恭喜! 你已经到达第一块里程碑 -- 几何建模. 下一步是网格划分.
12. 定义 10-节点 四面体实体结构单元 (SOLID92) 为单元类型 1.Main Menu:
Preprocessor -> Element Type -> Add/Edit/Delete ... 1. Add
2. 选择 Structural-Solid, 并下拉菜单选择 “Tet 10Node 92”3. OK 4. Close
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13 定义材料特性.Main Menu: Preprocessor -> Material Props -> Constant-Isotropic... 1. OK (将材料号设定为 1)
2. 在 “Young’s Modulus EX” 下输入：30e6 3. OK
Toolbar: SAVE_DB
14. 用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元.Main Menu: Preprocessor -> MeshTool...
1. 将智能网格划分器（ Smart Sizing ）设定为 “on”2. 将滑动码设置为 “8” (可选: 如果你的机器速度很快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格) 3. 确认 MeshTool的各项为: Volumes, Tet, Free 4. MESH 5. Pick All 说明: 如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取 “OK” 或 “Close”。 划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。
6. 关闭 MeshTool
Utility Menu: PlotCtrls -> Style -> Size and Shape 7. 选择 2 facets/element edge Toolbar: SAVE_DB
恭喜! 你已经到达第二块里程碑 -- 网格划分. 下一步是加载.
15. 约束四个安装孔Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Displacement
->Symmetry B.C.-On Areas +
1. 绘出 Areas (Utility Menu: Plot-> Areas) 2. 拾取四个安装孔的8个柱面 说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。 3. OK
16. 在整个基座的底部施加位移约束 (UY=0)Main Menu: Solution -> Loads-Apply
-> Structural-Displacement -> on Lines +
1. 拾取基座底部的所有线，在picking menu 中的 “count” 应等于 6。 2. OK
3. 选择 UY 作为约束自由度。 4. OK
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