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1、框架结构受力的有限元计算一、计算目的1、掌握ANSYS软件的基本几何形体构造、网格划分、边界条件施加等方法.2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。3、利用ANSYS软件对梁结构进行有限元计算。二、计算设备PC, ANSYS软件（版本为11。0）三、计算内容实例3:如图框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。结构中各个截面的参数都为：卜卜n *，在ANSYS平台上,rh*卞川殄初1-M.U完成相应的力学分析。四、 计算步骤1、分析问题。分析该物理模型可知，所分析结构简单，使用beam:2Delastic即可。以下主要阐述采用梁单元 的模型的计算步骤。2、建立有限元模型
2、。a）创建工作文件夹并添加标题；在个人的工作目录下创建一个文件夹，命名为my_first_work,用于保存分析过程中生成的 各种文件。启动ANSYS后，使用菜单“File” “Cha nge Direc tory”将工作目录指向my_firs t_work 文件夹；使用/FILNAME, BEAM命令将文件名改为BEAM,这样分析过程中生成的文件均以BEAM为 前缀。偏好设定为结构分析，操作如下：GUI: Main MenuPreferences Strueturalb）选择单元；进入单元类型库，操作如下：GUI: Main Menu PreprocessorElement Type Add
3、/Edit/Delete Add 对话框左侧选择Beam选项，在右侧列表中选择2D elas tic 3选项，然后单击OK按钮. 本步骤也可以用以下命令行形式代替：/PREP7!进入前处理器/ET,1，BEAM3! 定义 BEAM3 单元c）定义实常数；根据单元类型定义实常数，操作如下：框架结构受力的有限元计算GUI: Main MenuPreprocessor Real ConstantsAdd/Edit/DeleteAdd 本例中主要定义梁的截面性质，在AREA对应的文本框中输入梁的横截面积6.8e4d) 定义材料属性;定义材料属性(弹性模量和泊松比)的操作如下:GUI: MainMenu
4、 PreprocessorMaterial Props MaterialModels Structural Linear Elastic Isotropic在弹出的对话框中输入材料参数：杨氏模量(EX):3e11该步骤也可以使用以下命令实现:MP，EX,1，3E11e) 创建实体模型;合理规划模型的坐标可以减少一定的工作量，在本例中，将坐标原点取在梁的固定端，将 梁的方向置放为x方向.1. 创建点：GUI： Main Menu Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 在NPT对应的文本框中输入点的编号为1,在X,Y,Z对应的文本框
5、中分别输入点的坐标0,0。 96,0。同样方式输入编号为2的另一点，坐标为1。44，0，0。编号为3的另一点：0，0，0. 编号为4的另一点:1.44，0，0以上步骤可以用命令实现:K，1,，0.96K,2,1。 44K,3K,4,1.442. 连接线：将上面的两个点连接成线,操作如下：GUI： Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Straight Line 依次拾取1,3；2,4两点,即形成两者之间的连线.该步骤可以用命令实现：L, 1,3L,2,43、施加约束、载荷并求解.a) 定义约束;3,4两点具有约束,利用以下操作定义约束：GUI
6、： Main Menu Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Displacement On Keypoints选择左边的端点，在出现的对话框右边的选框中选择ALL DOF约束所有自由度，点击0K按钮确 定.b) 施加载荷;GUI： Main Menu Preprocessor Loads Define Loads Apply Structural Force/Moment On Nodes选择右边的端点，在出现的对话框Lab对应的下拉菜单中选择FX定义X方向的集中力，在Value 对应的文本框中输入力的值为3000.施加Y方向均布载
7、荷：ANSYS Main menu: SolutionDefine LoadsApplyStruetualPressure) On Beam选取 1,2 间的单元ApplyVALI：4167； VALJ：4167OKe)求解五、 结果分析1、 形变 前 与 形 变 后 的 效 果 对 比MruFx, Fy方向的内了A 3RN_D ConfinrartdHIHT FWSI1 别HICO TOIiL HDML UMK LIS1II* *LOAD SUP- 1 $HKIEP- 1T WE l.HSfift LMI -MSE eTIE F4LLWING I.5faE SOLU1HMS IN I4E O
8、fOHL 饲佣利啪TI；列生TEHH4D FMFl81-)W.3 465,7-Kl,44 2334r3-799,1IOIAL UUJEVftbUE 9.S2737E-11 -n6M9.5File 5dl Jst Mat 弘k BcrkWane P出mEE wro MtnuClrk HdpANSVlTodbarA A/HSVl lKjtpFyiii LJli itP MvruUuE.DBREWlDBQunMWRGfipHMenuQ IB 田 S S 宙 Qp4lgnf to*- Mp S RMulti MlRWfr B Wrilr P&H FlvS NihUI 曰 EfciVrtm TibltB
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