文档介绍：基于ANSYS的有限元实例分析
问题1、2描述
简支梁跨度为18m,梁高为3m, ,承受均布荷载200kN/m2。采用三角形三结点及六节点、矩形元和八结四边型单元按平面应力问题进行计算,采用四面体六面体8节点和20节点进行空间分析
并对不同单元和不同单元大小的结果进行比较分析。
分析步骤
1 、建模,
定义单元类型(注意设置成带厚度的平面问题)
建立关键点
生成平面
划分单元(MeshTool>Shape>Tri、Mapped为三角形
Quad为矩形划分)(注意划分时候应先选择单元类型)
施加荷载(此处有一个问题,对于空间划分时,简支梁右侧为什么只对y轴施加约束)
2、分析计算
3、计算结果
部分平面分析变形图
三角形六节点位移图
三角形六节点应力图
部分空间分析变形图
六面体8节点分析后位移图
六面体8节点分析后应力图
材料力学中弹性分析,理论值
跨中截面应力
跨中截面挠度
计算结果分析
划分单元
应力1m
应力3m
理论应力
三角形三节点
三角形六节点
矩形单元
八节点四边形单元
计算结果分析
划分单元
应力(Mpa)
应力(MPa)
理论应力
四面体
六面体8节点
六面体20节点
结论
通过以上表格比较发现:
,几种单元相对于理论值的误差均逐渐减小,及逐渐收敛于理论值。
、六节点三角形单元、四节点四边形单元和三节点三角形单元;空间单元里20节点六面体单元高于8节点单元;精度高的单元可以通过较少的单元划分达到很高的精度,精度较低的单元即使划分很多的单元也不能得到很好的结果。
。
,网格划分对计算结果的影响相对而言不是很明显。
由以上结论,我们在用ANSYS进行有限元分析时,单元选择及划分时应注意的问题有:
,尽量不选择三节点三角形单元
,过度细化网格对提高精度意义不大,而且会耗费大量计算时间,得不偿失。
,对分析结果影响不大