经典仿真案例教程 | 03 - 查看X截面结果

介绍

本教程的目的是概述查看以下示例的横截面结果（变形、应力等）所需的步骤。

 

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预处理：定义问题

     1给例子一个标题

工具菜单>文件>更改标题。。。

Utility Menu > File > Change Title ...

/title, Cross-Sectional Results of a Simple Cantilever Beam

     2打开预处理器菜单

ANSYS主菜单>预处理器

ANSYS Main Menu > Preprocessor

/PREP7

     3创建块

预处理器>建模>创建>体积>块>按2角和Z

Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > Block > By 2 Corners & Z

BLC4,0,0,Width,Height,Length

式中：宽：40mm高：60mm     长：400mm

     4定义单元类型

预处理程序>单元类型>添加/编辑/删除。。。

Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete...

对于这个问题，我们将使用SOLID45（三维结构实体）单元。这个单元有8个节点

自由度（沿X和Z轴的自由度）。

     5定义单元材质属性

预处理器>材质属性>材质模型>结构>线性>弹性>各向同性

Preprocessor > Material Props > Material Models > Structural > Linear > Elastic > Isotropic

在出现的窗口中，输入以下钢的几何特性：

i、 杨氏模量EX:200000

ii、泊松比PRXY:0.3

     6定义网格大小

预处理器>网格划分>大小控制>手动大小>全局>大小

Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Global > Size

esize,20

在这个例子中，我们将使用一个20mm的单元大小。

     7网格化体积

预处理器>网格>网格>体积>单击“全部拾取”

Preprocessor > Meshing > Mesh > Volumes > click 'Pick All' vmesh,all

 

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解决方案：指定载荷和解算

     1定义分析类型

解决方案>新分析>静态

Solution > New Analysis > Static

ANTYPE,0

     2应用约束

解决方案>定义载荷>应用>结构>位移>在区域上Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Areas

Fix the left hand side (should be labeled Area 1).

固定左侧（应标记为区域1）。     

          3施加荷载

解决方案>定义载荷>应用>结构>力/力矩>关键点

Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > On Keypoints

在右后键点（键点7）上向下施加2500N的载荷。

     4解决系统问题

Solution > (-Solve-) Current LS

SOLVE

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后处理：查看结果

现在，由于本教程的目的是观察柱体不同横截面的结果，我们将首先概述查看切片所需的步骤。

z 选择剖面的显示类型（/TYPE）。在本例中，我们试图显示一个部分，因此，选项1、5或8是相关的，总结如下表。

 

 将剖切面与工作平面对齐（/c平面）

     1偏转 

在我们开始选择横截面之前，让我们看看整个模型的挠度。

{ 选择：General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Node Solu

 

从这个角度，我们可能希望通过YZ平面观察几个横截面。

为了演示如何获取横截面，让我们在YZ平面的梁中间取一个横截面

{ 偏移第一个工作平面的中间位置

选择：“工具”菜单>“工作平面”>“按增量偏移WP”

Utility Menu > WorkPlane > Offset WP by Increments

在出现的窗口中，将“全局X” Global X增加到30（宽度/2），并将Y旋转+90度

{ 选择绘图类型，并将剖切面与工作平面对齐（注意，在GUI中，这两个步骤组合在一起）

选择：“工具”菜单>“绘图控件”>“样式”>“隐藏线选项”

Utility Menu > PlotCtrls > Style > Hidden-Line Options

填写如下所示的窗口，选择/TYPE=ZQSL和/CPLANE=Working Plane

 

根据图表选择，您将获得以下图片内容：

 

可以对任何切片重复此操作，但是请注意，执行此操作所需的命令行如下所示：

 

另请注意，要将工作平面与活动坐标系重新对齐，只需使用：

WPCSYS，-1,0 

     2等效应力

让我们再次查看整个模型中的应力。

首先，我们需要将工作平面与活动坐标系重新对齐。选择：“实用程序”菜单>“工作平面”>“将WP与激活坐标系对齐”>“活动坐标系”Utility Menu > WorkPlane > Align WP with > Active Coord Sys

（注意：若要检查WP的位置，请选择“工具”菜单>“工作平面”>“显示WP状态”Utility Menu > WorkPlane > Show WP Status）

接下来，我们需要更改为默认设置（没有隐藏或节操作）。选择：/类型

工具菜单>绘图控件>样式>隐藏线选项。。。Utility Menu > PlotCtrls > Style > Hidden Line Options，并将“绘图类型”更改为“非隐藏”

选择：General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Node Solu>Stress>von Mises

 

假设我们要仔细观察穿过XY平面的梁的底部。因为它更简单，我们将使用命令行：

 

请注意，我们不需要旋转WP，因为我们想查看XY平面，这是默认的。还要注意，我们这次使用的是capped hidden显示。

现在应该可以看到以下内容：

 

     3动画

现在，为了让人印象更深刻一点，让我们展示一个通过梁的Von Mises应力的动画。不幸的是，ANSYS命令并不像他们可能的那样友好。。。

{ 选择：“工具”菜单>“绘图控件”>“动画”>“Q切片轮廓”

Utility Menu > PlotCtrls > Animate > Q-Slice Contours

{ 在出现的窗口中，只需将项目更改为“应力”“von Mises”

{ 然后将要求您选择3个节点：原点、扫掠方向sweep direction和Y轴。在图形窗口中，选择坐标系原点处的节点作为扫掠的原点（扫掠将从此处开始）。接下来，扫掠方向在Z方向，因此选择Z方向上的任何节点（与第一个节点平行）。最后，选择左下角的节点作为Y轴。

现在应该可以看到穿过梁的轮廓切片的动画版本。有关如何修改动画的详细信息，请在命令行中键入help ancut。

-end-

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