三维托架实体受力分析ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
题目：1、三维托架实体受力分析：托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。
托架通过有孔的表面固定在墙上，托架是钢制的，弹性模量E=29×106psi，泊松比v=.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。
题目1的分析。
先进行建模，此建模的难点在对V3的构建（既图中的红色部分）。
要想构建V3，首先应将A15做出来，然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volumes命令，将所有的实体合并为一个整体。
建模后，就对模型进行网格的划分，实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑，选，然后点Meshing，Pick all进行网格划分，所得结果如图1。
划分网格后，就可以对模型施加约束并进行加载求解了。
施加约束时要注意，由于三维托架只是通过两个孔进行固定，故施加约束应该只是针对两孔的内表面，执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry >On Areas 命令，然后拾取两孔的内表面，单击OK就行了。
施加约束后，就可以对实体进行加载求解了，载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的，加载后求解运算，托架的变形图如图2。
图1、托架网格图图2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，虚线部分即为托架的原型，从图2可看出，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色部分，这是因为其离托板就远，没有任何物体与其分担载荷，故其较容易变形甚至折断。
这是我们在应用托架的时候应当注意的。
图2、托架位移变形图图3为托架的应力分布图，由图可看出主要在两孔处出现应力集中，也就是说这些地方所受的应力的最大的，比较容易出现裂痕。
我们在应用托架的时候，应当注意采取一些设施，以便减缓其应力集中。
特别是在施加载荷时，绝对不能够超过托架所能承受的极限，否则必将导致事故的发生。
文后附上建模分析时所执行的命令流。
图3、托架应力分布图1.指定分析标题1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。
2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“bracket”，为本分析实例的数据库文件名。
单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。
3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。
4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“press analysis of bracket structure”，为本分析实例的标题名。
单击对话框中的“OK”按钮，完成对标题名的指定。
2.定义单元类型1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，将弹出Element Types (单元类型定义)对话框。
单击对话框中的按钮，将弹出Library of Element Types (单元类型库)对话框。
2．在左边的滚动框中单击“Structural Solid”，选择结构壳单元类型。
在右边的滚动框中单击“Quad 4node 42”,在对话框中单击“OK”按钮，完成对这种单元的定义。
3.指定材料特性1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，将弹出Define Material Model Behavior (材料模型定义)对话框。
2．依次双击Structural，Linear ，Elastic 和Isotropic，将弹出1 号材料的弹性模量EX 和泊松比PRXY 的定义对话框。
3．在EX文本框中输入，PRXY文本框中输入。
定义材料的弹性模量为N/m2，泊松比为。
单击“OK”按钮，关闭对话框。
4．在Define Material Model Behavior (材料模型定义)对话框中，选取路径Material | Exit，完成对材料模型的定义。
5．单击的ANSYS Toolbar (工具条)上的“SAVE”按钮，保存数据库文件4.建立托架的有限元模型1．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Volume|Block|By Dimensions，将弹出Create Block by Dimensions(根据坐标创建体)对话框。
在对话框输入：X1,X2 X-coordinates：-1,1Y1,Y2 Y-coordinates：，Z1, Z2 Z-coordinates：0，1/8然后单击“APPLY”按钮，再次在对话框输入：X1,X2 X-coordinates：-1,1Y1,Y2 Y-coordinates：，Z1, Z2 Z-coordinates：0，32．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Add|Volumes将弹出Add Volumes(体相加)对话框，在对话框单击“PICK ALL”按钮完成体相加操作。
3．在执行显示keypoint的操作之后，执行显示line的操作，选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Lines|Lines|StrainghtLine将弹出Create Straight Line对话框，然后选择关键点5、13生成L13直线，单击“OK”按钮完成操作。
4．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Area|Arbitrary|By Lines将弹出对话框Create Area By Lines然后选择直线L1,L9,L13,L20,L24,L25，单击“OK”即可生成面A4。
5．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal弹出对话框Extrude Area by…选择面A4单击“OK”按钮，将弹出另一个对话框，在Length extrusion项输入“-1/8”，单击“OK”按钮。
然后再次如前做的将所有体相加的操作。
6．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create|Areas|Circle|Solid Circle将弹出Solid Circular Area对话框，在WP x,WPy,Radius项分别输入0，，单击Apply,再次输入0，，然后单击“OK”按钮。
然后选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal弹出对话框Extrude Area by…选择其中一个圆面单击“Apply”按钮，将弹出另一个对话框，在Length extrusion项输入“1”，单击“OK”按钮。
对另一个圆面做相同操作。
7．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate|Booleans|Subtract|Volumes将弹出Subtract Volumes(体相减)对话框，选择两个圆柱体所在的体，单击“Apply”按钮，然后选择两个圆柱体，单击“OK”按钮，完成体相减操作。
5.网格划分1．选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling|Meshing|MeshTool将弹出MeshTool对话框，单击“Mesh”按钮，弹出另一对话框，再次单击“PICK ALL”按钮完成网格划分。
6.施加约束，载荷并求解1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural |Displacement | On Areas，将会弹出拾取对话框,选择两圆孔，单击对话框中的“OK”按钮。
完成施加约束操作。
2．选取菜单路径Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Structural |Pressure |On Areas将会弹出拾取对话框,选择面A10,A19单击“OK”按钮，弹出另一对话框，在Load PRES value项输入“50”单击“OK”完成施加载荷操作。
3．选取菜单路径Main Menu | Solution |Solve|Current LS弹出Solve Current Load Step对话框，单击“OK”开始求解，求解结束后，关闭相应对话框。
4．选取菜单路径Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu将弹出Contour Nodal Solution Data对话框，选择Nodal Solution|DOF Solution|Displacement vector sum将得到如位移图(2)：5．选取菜单路径Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu将弹出Contour Nodal Solution Data对话框，选择Nodal Solution|Stress|von Mises Stress将得到如应力图(3)：命令代码/CLEAR,START/REPLOT,RESIZE /TITLE,homework /REPLOT/PLOPTS,INFO,3 /PLOPTS,LEG1,1 /PLOPTS,LEG2,1 /PLOPTS,LEG3,1 /PLOPTS,FRAME,1 /PLOPTS,TITLE,1 /PLOPTS,MINM,1 /PLOPTS,FILE,0/PLOPTS,LOGO,1 /PLOPTS,WINS,1 /PLOPTS,WP,0/PLOPTS,DATE,2 /TRIAD,OFF/REPLOT/PREP7ET,1,SOLID45 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,, MPDATA,PRXY,1,, BLOCK,0,2,0,3,0,, BLOCK,0,2,3,,0,3,/USER, 1LSTR, 13, 5/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOTAPLOTFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,5FITEM,2,11AADD,P51XLPLOTFLST,2,3,4FITEM,2,25FITEM,2,8FITEM,2,27AL,P51XAPLOTFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,13FITEM,2,-14AADD,P51XVOFFST,15,, ,CYL4,1,1,, , , ,CYL4,1,2,, , , ,FLST,3,2,6,ORDE,2FITEM,3,4FITEM,3,-5VSBV, 1,P51XFLST,2,3,6,ORDE,3FITEM,2,2FITEM,2,-3FITEM,2,6VADD,P51XESIZE,,0,MSHAPE,1,3DMSHKEY,0CM,_Y,VOLUVSEL, , , , 1CM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 FINISH/SOLFLST,2,4,5,ORDE,4 FITEM,2,23 FITEM,2,-24 FITEM,2,27 FITEM,2,-28DA,P51X,SYMM FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,10 FITEM,2,14/GOSFA,P51X,1,PRES,50 /STATUS,SOLU SOLVEFINISH/POST1/EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 1, /EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 0, /EFACET,1 PLNSOL, S,INT, 0, /EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 0, GPLOT/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOT/EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 0, /EFACET,1 PLNSOL, S,EQV, 0, /EFACET,1 PLNSOL, U,SUM, 1,。