第六章 ANSYS 11.0复合材料结构分析及实例详解

4．创建几何模型、划分网格

1）选择Utility Menu︱PlotCtrls︱Numbering命令，出现Plot Numbering Controls对话框，选择LINE  Line numbers和AREA  Area numbers选项，使其状态从Off变为On，如图6-11所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-11  编号显示控制对话框

 提示
此操作为显示线段和面编号。

2）选择Main Menu︱Preprocessor︱Modeling︱Create︱Areas︱Rectangle︱By Dimensions命令，出现Create Rectangle by Dimensions对话框，在X1,X2  X-coordinates输入栏中分别输入0、200，在Y1,Y2  Y-coordinates输入栏中分别输入0、10，如图6-12所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-12  创建矩形面对话框

3）选择Utility Menu︱Plot︱Lines命令，显示所有线段。
4）选择Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱Picked Lines命令，出现Element Size on拾取菜单，在输入栏中输入1，3，单击OK按钮，出现Element Size on Picked Lines对话框，在NDIV  No. of element divisions输入栏中输入20，如图6-13所示，单击OK按钮关闭该对话框。

 提示
此操作将线段L1、L3划分为20等分。

5）选择Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Size Cntrls︱ManualSize︱Lines︱Picked Lines命令，出现Element Size on拾取菜单，在输入栏中输入2，4，单击OK按钮，出现Element Size on Picked Lines对话框，在NDIV  No. of element divisions输入栏中输入2，单击OK按钮关闭该对话框。
6）选择Main Menu︱Preprocessor︱Meshing︱Mesh︱Areas︱Free命令，出现Mesh Areas拾取菜单，单击Pick All按钮关闭该菜单。

 提示
以下两步操作为选择编号为L2的线段上的所有节点。

7）选择Utility Menu︱Select︱Entities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉菜单中选择Lines，在第2个下拉菜单中选择By Num/Pick，在第3栏中选择From Full，如图6-14a所示，单击OK按钮，出现Select Lines拾取菜单，用鼠标在ANSYS显示窗口选择编号为L2的线段，单击OK按钮关闭该菜单。
8）选择Utility Menu︱Select︱Entities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉菜单中选择Nodes，在第2个下拉菜单中选择Attached to，在第3栏中选择Line,all，在第4栏中选择From Full，如图6-14b所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-13  设置线段等份数对话框

图6-14  选择实体对话框

9）选择Main Menu︱Preprocessor︱Couple / Ceqn︱Couple DOFs命令，出现Define Coupled DOFs拾取菜单，单击Pick All按钮，出现Define Coupled DOFs对话框，在NSET  Set reference number输入栏中输入1，在Lab  Degree-of-freedom label下拉菜单中选择ROTY，如图6-15所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-15  耦合结点位移对话框

10）选择Utility Menu︱Select︱Everything命令，选择所有实体。
11）选择Utility Menu︱Plot︱Elements命令，ANSYS显示窗口将显示网格划分结果，如图6-16所示。

图6-16  网格划分结果显示

12）选择Utility Menu︱Plot︱Layered Elements命令，出现Plot Layer Elem拾取菜单，在输入栏中输入1，单击OK按钮，出现Plot Layered Element Stacking对话框，在IEL  Element no. for display输入栏中输入1，在LAYR1, LAYR2  Range of layers输入栏中输入1、3，单击OK按钮，ANSYS显示窗口将图形显示叠层信息，如图6-17所示。

图6-17  叠层信息结果显示

13）选择Utility Menu︱List︱Elements︱Layered Elements命令，出现List Layered Elements对话框，在Layered element to be listed输入栏中输入1，在LAYR1, LAYR2  Range of layers输入栏中输入1、3，在Mplab2  2nd master prop to list下拉菜单中选择Therm expan ALPX，其余选项采用默认设置，如图6-18所示，单击OK按钮，ANSYS显示窗口将列表显示叠层信息，如图6-19所示。

图6-18  列表显示叠层信息对话框

图6-19  叠层信息结果显示

14）选择Utility Menu︱File︱Save as命令，出现Save Database 对话框，在Save Database to输入栏中输入EXERCISE11.db，保存上述操作过程，单击OK按钮关闭该对话框。

5．加载求解

1）选择Main Menu︱Solution︱Analysis Type︱New Analysis命令，出现New Analysis对话框，选择分析类型为Static，单击OK按钮关闭该对话框。
2）选择Utility Menu︱Plot︱Lines命令，显示所有线段。
3）选择Utility Menu︱Select︱Entities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉菜单中选择Lines，在第2个下拉菜单中选择By Num/Pick，在第3栏中选择From Full，单击OK按钮，出现Select Lines拾取菜单，在输入栏中输入4，单击OK按钮关闭该菜单。
4）选择Utility Menu︱Select︱Entities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉菜单中选择Nodes，在第2个下拉菜单中选择Attached to，在第3栏中选择Line,all，在第4栏中选择From Full，单击OK按钮关闭该对话框。

 提示
上述两步操作为选择编号为L4的线段上的所有节点。

5）选择Main Menu︱Solution︱Define Loads︱Apply︱Structural︱Displacement︱On Nodes命令，出现Apply U,ROT on N拾取菜单，单击Pick All按钮，出现Apply U,ROT on Nodes对话框，在Lab2  DOFs to be constrained列表框中选择All DOF，在Apply as下拉菜单中选择Constant value，在VALUE  Displacement value输入栏中输入0，如图6-20所示，单击OK按钮关闭该对话框。

 提示
在所选节点上施加位移约束。

6）选择Utility Menu︱Select︱Entities命令，出现Select Entities对话框，在第1个下拉菜单中选择Nodes，在第2个下拉菜单中选择By Location，在第3栏中选择X coordinates，在Min,Max输入栏中输入200，在第5栏中选择From Full，如图6-21a所示。单击Apply按钮，在第3栏中选择Y coordinates，在Min,Max输入栏中输入5，在第5栏中选择Reselect，如图6-21b所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-20  施加位移约束对话框

图6-21  根据坐标值选择节点

 提示
选择X坐标值为200，Y坐标值为5的节点。

7）选择Utility Menu︱Parameters︱Get Scalar Data命令，出现Get Scalar Data对话框，在Type of data to be retrieved列表框中分别选择Model data、For selected set，如图6-22所示，单击OK按钮，出现Get Data for Selected Entity Set对话框，在Name of parameter to be defined输入栏中输入NC，在Data to be retrieved列表框中分别选择Current node set、Lowest node num，如图6-23所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-22  获取参量信息对话框

图6-23  获取已选参量信息对话框

 提示
此操作为获取X坐标值为200，Y坐标值为5的节点编号并将其存储到变量NC中。第6、7步的操作过程可用NC=NODE（200,5,0）命令代替。