第七章 平面问题分析实例 本章将介绍工程常见的一大类问题:平面问题。平面问题的模型上可以大大简化而又不失精度。平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。本章中将对平面应力问题举例进行介绍,平面应变问题的分析过程和要求与平面应力问题基本一致,所区别的只是单元的行为方式选项设置不同而已,平面应力要求选择的是Plane Stress ,而平面应变问题选择Plane Strain。 本章中通过对高速旋转的光盘的应力分析来介绍ANSYS 中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。 7.1 问题描述 标准光盘,置于52 倍速的光驱中处于最大读取速度(约为10000 转/分),计算其应力分布。 标准光盘参数: 外径:120mm 内孔径:15mm 厚度:1.2mm 弹性模量1.6×10 MPa 4密度:2.2×10 Kg/m 337. 2 建立模型 虽然本实例模型比较简单,但是也包含了 ANSYS 分析的各个过程,其中包括设定分析作业名和标题;定义单元类型和实常数;定义材料属性;建立几何模型;划分有限元网格。下面就结合本实例进行介绍,本实例中的单位为应力单位 MPa,力单位为N,长度为mm。 7.2.1 设定分析作业名和标题 在进行一个新的有限元分析时,通常需要修改数据库文件名,并在图形输出窗口中定义一个标题用来说明当前进行的工作内容。另外,对于不同的分析范畴(结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析等)ANSYS6.1 所用的主菜单的内容不尽相同,为此我们需要在分析开始时选定分析内容的范畴,以便ANSYS6.1 显示出跟其相对应的菜单选项。 (1)选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname ,将Change Jobname(弹出修改文件名)对话框,如图7.1 所示。 图7.1 设定分析文件名 (2)在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH07”,为本分析实例的数据库文件名。 (3)单击按钮,完成文件名的修改。 (4)选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title,将弹出修改标题(Change Title)对话框,如图7.2 所示。 图7.2 设定分析标题 (5)在Enter new title(输入新标题)文本框中输入文字“static analysis of a high-speed rotating CD”,为本分析实例的标题名。 (6)单击按钮,完成对标题名的指定。 (7)选取菜单路径Utility Menu | Plot | Replot,指定的标题“static analysis of a high-speed rotating CD”将显示在图形窗口的左下角。 (8)选取菜单路径Main...