板结构有限元分析实例详解1：带孔平板结构静力分析本节介绍带孔平板结构静力分析问题，同时介绍布尔操作的基本用法。
8.3.1 问题描述与分析
有孔的矩形平板，左侧边缘固定，长400mm，宽200 mm，厚度为10 mm，圆孔在板的正中心，半径为40 mm，左侧全约束，右侧边缘均布应力1MPa，如图8.7所示。求板的变形、位移及应力变化情况。（材料的材料属性为：弹性模量为300000 MPa，剪切模量为0.31。）
图8.7 带孔的矩形平板
由于小孔处边缘不规则，本文采用PLANE82高阶平面单元进行分析。
8.3.2 求解过程
8.3.2.1 定义工作目录及文件名
启动ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口，如图8.8所示。在License下
拉选框中选择ANSYS Multiphysics产品，在Working Directory输入栏中输入工作目
录：C:\ANSYS12.0 Structural Finite Elements Analysis and Practice\Chapter
8\8-1，在Job Name一栏中输入工作文件名：Chapter8-1。以上参数设置完毕后，单
击Run按钮运行ANSYS。
图8.8 ANSYS设置窗口菜单
可以先在目标文件位置建立工作目录，然后单击Browse按钮选择工作目录；也
可以通过单击Browse按钮选择工作文件名。
8.3.2.2 定义单元类型和材料属性
选择Main Menu>Preferences命令，出现Preferences for GUI Filtering对话框，
如图8.9所示，在Individual discipline(s) to show in the GUI中勾选Structural，过滤掉ANSYS GUI菜单中与结构分析无关的选项，单击OK按钮关闭该对话框。
图8.9 Preferences for GUI Filtering对话框
选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框，如图8.10所示，单击Add按钮，出现Library of Element Types对话框，在Library of Element Types列表框中选择Structural Solid中的Quad 8node 82单元，如图8.11所示，单击OK按钮关闭该对话框，单击Element Types对话框上的Options按钮，弹出PLANE 82 element type options对话框，在Element behavior K3 项下拉菜单中选择PLANE strs w/thk，如图8.12所示，单击OK按钮关闭该对话框，单击Close按钮关闭Element Types对话框。
图8.10 Element Types对话框
图8.11 Library of Element Types对话框
图8.12 PLANE 82 element type options对话框
PLANE82是8节点的四边形单元，是平面4节点PLANE42的高阶形式，更适合有曲线边界的模型，对于本问题，我们需要有厚度的平面应力单元，所以选择了
PLANE82单元。在PLANE82选项设置窗口中选择PLANE strs w/thk使得我们可以设置板的厚度。
设置材料属性。选择Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令，出现Define Material Models Behavior对话框，在Material Models Available 一栏中依次点击Structural、Linear、Elastic、Isotropic选项，如图8.13所示，出现Linear Isotropic Propeties for Material Number 1对话框，在EX输入栏中输入300000，在PRXY输入栏中输入0.31，如图8.14所示，单击OK按钮关闭该对话框。在Define Material Models Behavior对话框上选择Material>Exit命令，关闭该对话框。
图8.13 Define Material Models Behavior对话框
图8.14 Linear Isotropic Propeties for Material Number 1对话框
设置实常数。选择Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete命令，出现Real Constants对话框，如图8.15所示，单击Add按钮，单击OK按钮，出现Real Constant Set Number 1, for PLANE82对话框，在Thickness THK输入栏中输入10，如图8.16所示，单击OK按钮关闭Real Constant Set Number 1, for PLANE82对话框，单击Close按钮关闭Real Constants对话框。
图8.15 Real Constants对话框图8.16 Real Constant Set Number 1, for PLANE82对话框选择Utility Menu>File>Save as Jobname.db命令，保存上述操作过程。
此操作为保存，也可通过鼠标单击按钮或按钮来实现。
8.3.2.3 创建几何模型
不采取由点建面的方式，而是采用菜单操作方式直接创建矩形面。菜单路径为Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Area> Rectangle> By Dimensions，弹出
Create Rectangle by Dimensions对话框，输入矩形的相关参数，如图8.17所示。单
击OK按钮，将创建一个矩形，其左下角坐标为（0, 0），右上角坐标为（400, 200），如图8.18所示。
图8.17 Create Rectangle by Dimensions对话框
