实验一：应用ＡＮＳＹＳ软件分析钢板的应力及变形
一、实验目的
熟悉ＡANSYS软件的功能，掌握应用ANSYS软件进行机械结构及其零部件的静力学分析的方法。
二、实验内容
应用ＡＮＳＹＳ软件对开孔钢板进行应力及变形分析，即分析结构的静载荷引起的变形、应力和应变。
三、ANSYS软件功能、操作方式及用户界面
1. ANSYS软件功能
ＡＮＳＹＳ是一种通用的有限元分析软件，其以计算机为工具，可以分析任意变形体以获得所有力学信息。ANSYS包括三个部分：前处理模块、分析求解模块与后处理模块。
①前处理模块是一个强大的实体建模与网格划分工具，通过这个模块用户可以方便地建立工程有限元模型。
②分析求解模块则对已建立好的模型在一定载荷与边界条件下进行有限元计算。
③后处理模块是对计算结果进行处理，可以将结果用等值线、梯度、矢量、粒子流及云图等图形方式显示出来，也可以用图表、曲线的方式输出。
2.ANSYS的操作方式
①GUI（菜单）方式：即图形界面交互式，是用鼠标在菜单（通用菜单或主菜单上）进行选取，ANASYS通常会弹出各种对话框，以完成各项操作。
②Comand（命令）方式：是从命令输入窗口中中逐条输入ANSYS的命令进行每一步操作。对一些常用且熟悉的命令，用该方式更为快捷。
③函数式：也是从命令行中输入，将要完成的任务用ANSYS的命令方式写成一个文本文件，只要读入该文件，程序就可以按文件中命令流自动完成全部的指令。
3.ANSYS的用户界面
ANSYS软件有友好的用户界面（GUI），通过图形用户界面可以交互访问程序的各种功能、命令等。ANSYS的图形用户界面如图1所示，图形用户界面包括6个窗口:
(1) 实用菜单（应用命令窗口）:Utility Menue
为下拉式菜单，其中包括各种应用命令，如File（文件）、Select（选择）、List（列表）、PlotCtrls（图形控制）、WorkPlane（工作平面）、Parameters（参数）、Macro（宏）、MenuCtrls（菜单控制）以及Help（帮助）等。任何时候用户均可访问次菜单。
(2) 主菜单:Main Menue
主菜单中包括各种功能命令，包括前处理单元、截面、材料、几何图形、分格等相关命令，后处理模块的图标与列表命令，以及分析模块的约束、载荷、分析等命令。
(3)工具栏:Toolbar
在工具栏中，可以自行定义屏幕功能按键按钮，以提高工作效率。
图1 ANSYS的用户界面
(4)输入窗口:Input Windowradius软件
一般而言，使用鼠标及菜单工作效率比较高，而且不必记忆命令。如果用户习惯输入命令的操作，可在输入窗口直接输入命令。
(5 )图形窗口:Graphics Window
图形窗口是显示所有前后处理图形的窗口，如同大多数CAE软件一样，ANSYS 可以同时打开多个图形窗口，并可作各种缩放及位置安排。
(6) 输出窗口: output Window
进入图1中的输出窗口栏，会弹出输出界面，一切列表的结果都会显示在其中，在Windows环境下，可以将输出窗口内任何数据Mark（标记）起来，并复制到其他文本处理软件，作进一步的操作。
四、实验步骤
(一) ANSYS分析准备工作
1）指定新的工作文件名（Jobname）
2）指定新的标题（Title）
3）指定新的工作目录（Working Directory
（二）创建有限元模型
1）选择定义单元类型：
2）单元的实常数
3）定义材料属性（使用材料库文件）
4）定义材料属性
5）创建或读入几何模型
6）划分单元网格模型（定义单元节点属性）
7）模型检查并存储
（三）施加载荷并求解
1）选择分析类型并设置分析选项
2）施加载荷,
3）设定约束条件，求解
（四）查看分析结果
查看结果，输出图形显示与数据列表显示。
（a）通用后处理模块（POST1）：可用来查看整个模块或选定的部分模块在某一时间步的结果。可以获得等值线显示、变形形状以及检查与解释分析结果和列表，也提供许多其他功能。
（b）时间历程后处理模块（POST26）时间历程后处理器可用于查看模型的特定点在所有时间步内的结果，可获得结果数据对时间或频率关系的图形曲线与列表，还能从时间历程结果中生成谱响应。
注：实验一详细步骤见附件
五、数据记录和整理
要求完整记录开孔钢板的有限元分析的结果：
1）几何建摸过程及结果
2）前处理各种属性参数设置
3）施加载荷及约束过程
4）后处理变形结果（图片）
六、要求
1．写出实验报告。
2．回答思考题。
思考题
1.ANSYS软件包括哪几个模块？在有限元分析时，各能实现哪些功能。
2. ANSYS软件在分析工程问题有哪些优越性？
3试述ANSYS有限元分析的一般步骤。
实验二应用ＡＮＳＹＳ软件分析压力容器的应力及变形一、实验目的
熟悉ＡANSYS软件的功能，掌握应用ANSYS软件进行机械结构及其零部件的静力学分析的方法。
二、实验内容
应用ＡＮＳＹＳ软件对压力容器进行应力及变形分析，即分析结构的静载荷引起的变形、应力和应变。
三、ANSYS软件功能、操作方式及用户界面 （同实验一）
四、实验步骤
注: 实验二步骤见附件2
五、数据记录和整理
要求完整记录压力容器的有限元分析的结果：
1）几何建摸过程及结果
2）前处理各种属性参数设置
3）后处理变形结果（图片）
六、要求
1．写出实验报告。
实验三：应用ＡＮＳＹＳ软件分析单自由度系统的固有频率一、实验目的
熟悉ANSYS软件的功能，掌握应用ANSYS软件进行机械结构及其零部件的动力力学分析的方法。
二、实验内容
应用ANSYS软件对单自由度系统的固有频率进行分析，即进行系统模态分析。
三、ANSYS软件功能、操作方式及用户界面（见实验一）
四、实验的步骤（详见附件三）
五、数据记录和整理
要求完整记录压力容器的有限元分析的结果：
4）几何建摸过程及结果
5）前处理各种属性参数设置
6）后处理结果（列表显示）
六、要求
1．写出实验报告。
2.  回答问题
思考题:
ANSYS能做哪些动力学分析内容?

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