第六章 ANSYS 11.0复合材料结构分析及实例详解

8）选择Main Menu︱Solution︱Define Loads︱Apply︱Structural︱Force/Moment︱On Nodes命令，出现Apply F/M on Nodes拾取菜单，单击Pick All按钮，出现Apply F/M on Nodes对话框，在Lab  Direction of Force/mom下拉菜单中选择MY，在Apply as下拉菜单中选择Constant value，在VALUE  Force/moment value输入栏中输入1E4，如图6-24所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-24  施加集中力偶矩载荷对话框

 注意
由于建模过程中长度单位采用mm，因此力矩的单位应为Nmm。

9）选择Utility Menu︱Select︱Everything命令，选择所有实体。

 注意
此操作为选择所有实体，不可以省略，否则将有部分单元和节点不参与计算。

10）选择Main Menu︱Solution︱Define Loads︱Apply︱Structural︱Temperature︱Uniform Temp命令，出现Uniform Temperature对话框，在［TUNIF］ Uniform temperature输入栏中输入100，单击OK按钮关闭该对话框。
11）选择Main Menu︱Solution︱Solve Current LS命令，出现Solve Current Load Step对话框，单击OK按钮，ANSYS开始求解计算。
12）求解结束时，出现Note提示框，单击Close按钮关闭该对话框。
13）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EXERCISE12.db，保存求解结果，单击OK按钮关闭该对话框。

6．查看求解结果

1）选择Main Menu︱General Postproc︱Options for Output命令，出现Options for Output对话框，在［SHELL］ Shell results are from下拉菜单中选择Middle layer，在［LATER］ Layer results are from选项中选择Specified layer，在Specified layer number输入栏中输入2，其余选项采用默认设置，如图6-25所示，单击OK按钮关闭该对话框。

图6-25  输出选项设置对话框

2）选择Main Menu︱General Postproc︱Read Results︱Last Set命令，读取最终的求解结果。
3）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱X-Component of displacement，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-26所示的X方向位移等值线图。

 注意
输出位移的单位为mm。

4）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱Y-Component of displacement，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-27所示的Y方向位移等值线图。

图6-26  X方向位移等值线图

图6-27  Y方向位移等值线图

5）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱Z-Component of displacement，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-28所示的Z方向位移等值线图。
6）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱Displacement vector sum，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-29所示的合位移等值线图。

图6-28  Z方向位移等值线图

图6-29  合位移等值线图

7）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱X-Component of rotation，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-30所示的沿X方向转动位移等值线图。
8）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱Y-Component of rotation，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-31所示的沿Y方向转动位移等值线图。

图6-30  沿X方向转动位移等值线图

图6-31  沿Y方向转动位移等值线图

9）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱Rotation vector sum，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-32所示的总转动位移等值线图。
10）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱Stress︱X-Component of stress，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-33所示的X方向应力等值线图。

图6-32  总转动位移等值线图

图6-33  X方向应力等值线图

 注意
输出应力的单位为MPa。

11）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱Stress︱Y-Component of stress，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-34所示的Y方向应力等值线图。
12）选择Main Menu︱General Postproc︱Plot Results︱Contour Plot︱Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框，在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution︱Stress︱von Mises stress，单击OK按钮，ANSYS窗口将显示如图6-35所示的等效应力等值线图。

图6-34  Y方向应力等值线图

图6-35  等效应力等值线图

13）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，单击OK按钮关闭该对话框。
14）选择Main Menu︱General Postproc︱List Results︱Nodal Solution命令，出现List Nodal Solution对话框，在Item to be listed列表框中选择Nodal Solution︱DOF Solution︱Displacement vector sum，单击OK按钮，ANSYS将显示自由边界上所有节点的位移求解结果，如图6-36所示。
15）选择Main Menu︱General Postproc︱List Results︱Nodal Solution命令，出现List Nodal Solution对话框，在Item to be listed列表框中选择Nodal Solution︱Stress︱von Mises stress，单击OK按钮，ANSYS将显示自由边界上所有节点的应力求解结果，如图6-37所示。

图6-36  自由边界上所有节点位移求解结果

图6-37  自由边界上所有节点等效应力求解结果

16）选择Utility Menu︱Select︱Everything命令，选择所有实体。
17）选择Main Menu︱General Postproc︱List Results︱Reaction Solu命令，出现List Reaction Solution对话框，在Lab  Item to be listed列表框中选择All items，单击OK按钮，ANSYS将显示支反力结果，如图6-38所示。

图6-38  支反力求解结果显示

18）选择Utility Menu︱File︱Exit命令，出现Exit from ANSYS对话框，选择Quit－No Save!选项，单击OK按钮，关闭ANSYS。

 试一试
如果复合材料梁由4层厚度均为5mm的板构成，且其端面承受均布载荷P=10MPa的作用，材料参数不变，求此时梁内部的应力场分布。