Константин Андреевич Басов - ANSYS в примерах и задачах

К.А. Басов

ANSYS
в п р и м ер ах и задачах

КОМПЬЮТЕР
Е

С

С

Москва 2002

УДК 681.3
ББК 32.973
Б12

Басов К.А.
Б12

ANSYS в примерах и задачах / Под общ. ред. Д.Г.Красковского. —
М: КомпьютерПресс, 2002. — 224 с.: ил.
ISBN 5-89959-092-0
Предлагаемая вниманию читателей книга написана сотрудником Московского
Центра Сервисных услуг ANSYS в рамках программы Quick Start (быстрый старт) и
является составной частью серии учебных пособий, предлагаемых компаний ЗАО
«ЕМТ Р» для работе с программными продуктами, поставляемыми компанией.
Материалы, представленные в книге, созданы на основе курса обучения ANSYS,
читавшегося автором на предприятиях авиационной и энергетической промыш­
ленности.
Книга предназначена для инженеров-конструкторов и инженеров-исследователей, занимающихся проектированием и расчетом машиностроительных конструк­
ций, а также для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов.
Все отзывы, вопросы и предложения по содержанию книги следует направлять
по электронной почте: ansys@emt.ru

УДК 681.3
ББК 32.973

ISBN 5-89959-092-0

© Басов К.А., 2002
© ООО «КомпьютерПресс». Оформление, 2002

Содержание
Введение ........................................................................................................................ 7
Глава 1. Расчет консольной балки встроенным методом конечных
элементов AutoCAD Mechanical Power P ack...................................... п
Глава 2. Расчет пластины с центральным отверстием встроенным
методом конечных элементов AutoCAD Mechanical Power P ack .... 19
Глава 3. Применение встроенного метода конечных элементов
Autodesk M echanical Desktop Power Pack на примере расчета
на прочность консольной балки ................................................................... 23
Раздел Loads and Supports (приложение нагрузок и закреплений).............24
Приложение сосредоточенных усилий............................................................24
Приложение распределенных по линии усилий........................................... 26
Приложение давлений....................................................................................... 27
Приложение шарнира в точ ке......................................................................... 28
Приложение шарнирного закрепления по линии.........................................29
Приложение шарнирного закрепления по поверхности............................. 29
Приложение плавающей опоры (катка) в точке........................................... 29
Приложение плавающих опор (катков) по л и нии........................................30
Приложение плавающих опор (катков) по поверхности............................. 30
Раздел Material (определение механических характеристик
материала и приложение силы тяжести)................................................ 31
Раздел Run Calculation (создание сетки КЭ) и раздел Refining
(изменение сетки К Э ) ......................................................................................31
Раздел Results (просмотр решения).................................................................... 31
Расчет объемной консольной балки ................................................................... 34

Глава 4. Совместное применение AutoCAD и М КЭ ANSYS
для расчета стержневой рамы ....................................................................... 37
Создание геометрической модели средствами AutoCAD ............................. 37
Использование геометрической модели для создания расчетной модели
в препроцессоре МКЭ A N S Y S ........................................................................ 38
Объединение геометрически совпадающих объектов...................................40
Сжатие нумерации объектов............................................................................ 41
Определение типа применяемого конечного элемента............................... 42
Определение характеристик (в частности, площади
поперечного сечения) конечных элементов............................................. 43
Определение применяемого материала...........................................................45

Присвоение геометрическим объектам (в данном случае — линиям) типа
КЭ, материала и характеристик................................................................. 45
Указание числа создаваемых конечных элементов на линиях,
содержащихся в модели.............................................................................. 46
Создание сетки К Э ............................................................................................47
Приложение усилий и нагрузок....................................................................... 48
Уменьшение ширины матрицы жесткости конечных элементов...............50
Просмотр геометрической и конечно-элементной моделей....................... 51
Выполнение расчета .............................................................................................. 52
Просмотр результатов ........................................................................................ 52
Г л ав а 5. Р а с ч е т на прочность консольной б а л к и ....................................... 55

Определение типа элемента, характеристик элемента, вида
поперечного сечения и материала --">