1xy20

四节点等参单元的单元刚度矩阵：
KBTDBtdxdy

BDBtJ
11T11
dd
第三章有限元模型
CAE软件的选择国际上较大型的面向工程的有限元通用程序已达到几百种，其中较著名的有ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、ASKA和ADINA等。这些商业有限元分析软件各有特色，他们采用FORTRAN语言编写，其功能完善，不仅包含多种条件下的有限元分析程序，而且带有功能强大的前处理和后处理程序。由于本人对ANSYS比较熟悉，在这个实例中采用了ANSYS作为前后处理软件。ANSYS分析过程包含以下三个主要的步骤：1）、创建有限元模型（预处理阶段）；2）、施加载荷并求解（求解阶段）；3）、查看结果（后处理阶段）。有限元建模定义单元类型：Preprocessor→Eleme
tType→AddEditDelete→Eleme
tTypes→Add→LibraryofEleme
tTypes→【LibraryofEleme
tTypespla
e82】→Ok→Optio
s→PLANE42eleme
ttypeoptio
s→【K3Pla
estrswthk】→OK→Close；定义实常数：Preprocessor→RealCo
sta
ts→AddEditDelete→Add→OK→【RealCo
sta
tSetNo1，THK0001】→OK→Close；输入材料属性：preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Defi
eMaterialModelBehavior→Structural→Li
ear→Elastic→Isotropic→Li
earIsotropic
第3页共12页
f变分原理与有限元ComputerHomework
PropertiesforMater→【EX206e11，PRXY03】→OK；创建14模型：preprocessor→Modeli
g→Create→Areas→Recta
gle→1）ByDime
sio
s→【X10，X203，Y10，Y203】→OK；2）preprocessor→Modeli
g→Create→Areas→Circle→By【RAD1003，THETA10，THETA2360】→OK；3）preprocessor→Modeli
g→Operate→Boolea
s→Subtract→Arear→【SubtractArear1】→OK→【SubtractArear2】→OK；采用映射法划分网格preprocessor→Meshi
g→MeshAttributes→DefaultAttribs→【MAT1】→OK→MeshTool→SizeCo
trolsAreasSet→【Size0002】→【ShapeQuadMappedPickcor
ers】→Mesh→【MapMeshAreaby1】→OK→【MapMeshAreaby四个端点】→OK；最终网格划分结果如图3所示。Dime
sio
s→
图3网格划分
添加约束：preprocessor→Loads→Defi
eLoads→Apply→Structural→Displaceme
t→SymmetryBC→O
Li
es→【li
eNO左边两条】→Apply→【li
eNO下边两条】→OK；施加载荷：1）preprocessor→Loads→Defi
eLoads
→Apply→Structural→Pressure→O
Li
es【li
eNO右边的线】→OK→Apply
第4页共12页
f变分原理与有限元ComputerHomework
PRESO
li
es→【SFLCo
sta
tvalue，ALUE1000000】→OK；设定分析类型：Solutio
→A
alysisType→Newr