ANSYS期末考核大作业.doc

07机制专业《有限元基础及应用》期末考核大作业 ——铆钉的非线性分析问题 班级：07机制本1班 姓名： 曹 殿 涛 学号： 07011140132 铆钉非线性分析问题 问题描述： 如图所示的铆钉，铆钉圆柱高：10mm，铆钉圆柱外径：6mm，铆钉内孔孔径：3mm，铆钉下端球径：15mm，弹性模量：2.06e11，泊松比：0.3。铆钉材料的应力应变关系如表所示 应变 0.003 0.005 0.007 0.009 0.011 0.02 0.2 应力/MPa 618 1128 1317 1466 1510 1600 1610 当对铆钉进行冲压时，分析其变形受力情况。 一、定义单元类型和材料属性 1、设定分析作业名和标题 （1）从实用菜单中选择Utility Menu：File>Change Jobname命令，将打开Change Jobname对话框，如图所示 在Enter new jobname 文本框中输入文字“CDT_model”，单击OK按钮，完成文件名的修改。 （2）从实用菜单中选择Utility Menu：File>Change Title命令，将打开Change Title对话框，如图所示，在Enter new title 文本框中输入文字“plastic analysis of a part”，为本分析实例的标题名。单击OK按钮，完成对标题名的指定。 （3）从实用菜单中选择Utility Menu：Plot>Replot命令，指定的标题名“plastic analysis of a part”将显示在图形窗口的左下角。 （4）从主菜单中选择Main Menu：Preference命令，将打开Preference of GUI Filtering对话框，选中Structural复选框，单击OK按钮确定。 2、定义单元类型 从主菜单中选择Main Menu：Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delet命令将打开Element Type对话框。单击Add…按钮，将打开Library of Element Type，如图所示 然后再左边列表框中选择Solid选项，选择实体单元类型，在右边的列表中选择Brick 8node 45选项，选择八节点四面体单元SOLID45，单击OK按钮，将SOLID45单元添加，并关闭单元类型对话框，同时返回第（1）步打开的单元类型对话框，如图 单击Close按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加。 3、定义实常数 本实例选用三维的SOLID45单元，不需要设置实常数。 4、定义材料属性 （1）从主菜单中选择Main Menu：Preprocessor>Material props>Material Model命令，将打开Define Material Model Behavior 窗口，如图所示 依次双击Structural>Linear>Elastic>Isotropic，展开材料属性的树形结构，将打开1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框，如图所示，在对话框的EX文本框中输入弹性模量2.06e11，在PRXY文本框中输入泊松比0.3，单击OK按钮，关闭对话框，并返回到定义材料模型的属性窗口，在此窗口的左边一栏出现刚刚定义的参考号为1的材料属性。 （2）依次双击Structural>Nonlinear>elastic>multilinear elastic，打开材料应力应变对话框，如图所示 单击Add Point增加材料的关系点，分别输入材料的关系点，如图所示还可以显示材料的曲线关系，单击Graph，在窗口中就会显示出来。 单击OK按钮，关闭对话框，并返回到定义材料模型属性窗口。 （3）在Define Material Model Behavior 窗口，从菜单选择Material>Exit命令，或者单击上角的X按钮，推出定义材料模型属性的窗口，完成对材料属性的定义。 二、建立几何模型 （1）创建一个球 从主菜单中选择Main Menu：Preprocessor>modeling-Create>Volumes>Solid Sphere…，在文本框中输入X=0，Y=3，Radius=7.5，单击OK，如图所示 （2）将工作平面旋转90° 从实用菜单中选择Utility Menu：WorkPlane>Offset WP by Increments,在XY、YZ、ZXAngles文本框中输入0,90,0，单击OK，如图所示。 （3）用工作平面分割球 从主菜单中选择Main Menu：Preprocessor>modeling-Operate>Booleans-Divide>Vou by WrkPla