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1、梁结构静力有限元分析论文摘要: 本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元 分析过程。首先是建立好梁结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算 得出结论，输出各种图像供设计时参考。通过本文，我们对有限元法在现代工程结构设计中 的作用、使用方法有个初步的认识。关键字：ANSYS，梁结构，有限元，静力分析。0引言在现代机械工程设计中，梁是运用得比较多的一种结构。梁结构简单，当是受到复杂外 力、力矩作用时，可以手动计算应力情况。手动计算虽然方法简单，但计算量大，不容易保 证准确性。相比而言，
2、有限元分析方法借助计算机，计算精度高，且能保证准确性。另外， 有限元法分析梁结构时，建模简单，施加应力和约束也相对容易，能分析梁结构应力状况的 具体分布、最大变形量以及中性面位置，优势明显。以下介绍一种常见梁的受力状况，并采 用有限元法进行静力分析，得出了与手动计算基本吻合的结论。以下为此次分析对象。梁的截面形状为梯形截面，各个截面尺寸相同。两端受弯矩沿中性面发生弯曲，如图2-1所示。试利用ANSYS软件对此梯形截面梁进行静力学分析，以获得沿梁AA截面的应 力分布情况。D,B2#面1#面C,A1有限元模型的建立首先进入ANSYS中，采用自下而上的建模方式，创建梁结构有限元分析模型， 同时定义模
3、型的材料单元为Brick 8-node 45,弹性模量为200e9,泊松比为0.3。由于 分析不需要定义实常数，因此可忽略提示，关闭Real Constants菜单。建立的切片模型如下：UTSYS Main MenuCT Preferences for GUI Filtering3 Soluti on General Fostproc TiaeHist Postpro 3 Topologi cal Opt ROI Tool3 Desi gn Opt3 Froh Desi gn3 Radi ati on OptAN6KEYW/FMETH Preferences for GUI Filtering
4、Indivi dual di scipline (s) to show in the GUIThermalABSYS FluidOCT 31 20120:56:3Run-TiBe Stats Sessi on Edi tor Fini shElectromagneti c:FLOTRAH CFIiMagueti c_NodalMagnetic-EdeHigh FrequencyElectricNote: If no individual disciplines are selected they will all show.Di scipline options(* h-MethodC p-M
5、ethod Struct.C p-Method Electr.选择单元。旨 Preferences El PreprocessorEleaent Type田 田 田 田 田 田 田 田 田 田 田 田 田期二S Switch Elea Type H Add DOF 園 Resove DOFs 旨 Elea Tech Control Real Constants lateri al PropsSecti onsodeling leshingChecking Ctrls Biubering Ctrls Archive lodel Coupling / Ceqn nlti-field Set Up
6、LoadsFhysi csFath Operati onsINODES田 田 田 田 田Solution General Fostproc TiBeHi st PostproOptTopologi cal ROI Tool;orTypeNODESit/DeleKent Typesh Elea TypeDFe DOFsTech Controllstauts L PropsDetirLed Element:Delete IshownA=ApplyF3 EleBent TypesXINE DEFINEDXSolidEtruetural MassLinkB e:iJTiFipg LSheIXSolid
7、-Shell Cun s tr：i.in t Hyp mr ml 注三 ticLibrary of Eluent Typesly ructm-：=il elemerLt tare：br：=Lt_7 of ElemerLt TjesemerLt typm reference rLUJTiber(1) 定义实常数Tri ：TLgle Finude 2 k:i-h：r 4nude 25 Siv1 is :于三;AiiJri8node458node185J2Onade1862Onade95VE；Fic:k unude 45fS ToolbarYS Main MenuPreferences Prepro
8、cessor 田 Eleaeixt Type 三Real Constants園！Jdd/Edit/Delete3331331113Thi cknezs Fane ater al Props Secti onsHodeling leshingChecking Ctrls Mnabering Ctrls Archive Iodel Coupling / Ceqn ulti-field Set Up Loads田 Fhysi ce田 Path Operati ons Soluti onDefined Re：il Constaivt SetsFJElement Type.Choose element
9、type：T卯已1 HlLID巧ANSYSOCT 31 201320:59:46定义材料属性ns touts1 Propsial Library rature Units .r onag Uni tsal IodelFJI Define Iaterial Iodel BehaviorM:elI. er i al E di t F avor i t 已 HelpMaterial Models Defined 川注七 er i al MuiielE Aval 1 abl eUr th(j t r op 1 cy| Favurit已吕S tr 口匚 tur ；alLine：rn；Atli ntrop
10、i c|Ka| Ni：inlirLH：t- IlenEi ty阀 Therm ：il Exp:tle i cm定义几何参数Itemscesssor Lt Type oustants al Propsi al Libra)erature Vnztroaag Unirert ALFxige Bat Sub Lure Cri ter te to File1 frob Filensng Ctrls ing Ctrls-e lodel ng / Ceqn fi eld Set定义关键点1 L.-1 RRZ= 4.400000000E-02= 0.132=6.500000000E-02Selectio n
11、|Z2=14e-3DeleteClose I Help I生成切片模型AMSYS Main MenuPreferences1POINTSANSYPreprocessor田 田 田 田 日Eleaent Type Real Constantslateri al Props Secti onsodeling Create 田 田 田 日Eeypoints LinesAreasVolwes日BlockTYPE NUMOCT 31 201：21:09:0(Create Volume th.Pick於 Single Polygon p nircieL 口口Count田田田田田田田S田田田Maxiir.u
12、jr.Cylinder FfIsbMiniir.ujr.Sphere Cone園 T oms BodesEleaentsContact FairPiping lod.elsCircui tTr ajisducer eOperate love / Iodi fy CopyLiat of ItemsMax, Inc划分网格Select List Flot FlotCtrls WoriIJobaMain MenuferencesClear2ISYS Toolb：=Q-ave_db|quit fowrgrph|曲YS Main Menu/FNUM Flot NuiTibering ControlsKF
13、两OnLINELine numb er eAJ1EAAiea numb er s厂OffvoluVoIuiti e rmiTibers厂NODENode numb er s厂OffElem / Attrib rminBeringrnuTib er i ngTAf：NTable N：=unesr offSVALNumeric con tour valuesr offiNUM NijjTibering shown withColors numb er sANSY：TYPE NUMPlot NuMbering Controls1LINESodeling eshing 3 lesh odi fy lesh Check leshprocessor leaent Type .eal ConstantsConcatenate esh
