ANSYS杆问题实例
ANSYS软件分析杆应力变化

关于用ANSYS软件分析杆应力变化的报告
一、问题描述:
悬臂梁杆一端固定,另一端为自由端。
从零时刻开始,给自由度施加随时间变化的应变,以确定不同时刻的应力分布。
载荷变化:
二、用ANSYS进行有限元分析:
1、建立有限单元的材料属性:
将模型设置为实体(solid),并设置为弹性,具体参数见下图:
图一材料属性
图二为面分配单元属性
2、建立实体模型并划分网格:
图三有限元模型
3、施加边界条件并施加集中力载荷:
在杆上,我们通过载荷步来施加集中力载荷,其中分了三步,并且按照问题描述中的载荷变化进行。
第一次输入力为-5e3,并且在载荷步终止时间上设置为5,同时最大子步数为5,即创建了第一个载荷步文件。
第二次同样选择悬臂梁右上端的节点,在弹出对话框中设置压力的Y分量以及输入压力的值为-5e3,在载荷步终止时间上设置为10,最大子步数为5,即创建了第二个载荷步文件。
第三次的与第二步类似,只是输入压力值为-5e4,同时载荷步终止时间为15,最大子步数为5,从而创建第三个载荷步文件。
4、读取载荷步文件,并开始求解:
具体设置如下图四:
图四读取载荷步文件开始求解三、用ANSYS分析应力变化结果:
结果如下图五所示:
图五15秒内求解得到的应力变化分布。
ANSYS杆单元作业

0
0
0
0
-280000
0
7 1.6127
0
0 256670
单元序 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
应力 82.9016 (MPa)
41.558
82.9016 82.9016
8.2902
87.0467
8.2902
91.1917 91.1917 45.5959 91.1917
五、程序说明: 1、 求解单元刚度矩阵的 MATLAB 程序 k12=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta12) k13=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta13) k23=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta23) k24=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta24) k34=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta34) k35=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta35) k45=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta45) k46=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta46) k56=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta56) k57=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta57) k67=PlaneTrussElementStiffness(E,A,L,theta67) 2、 求解整体刚度矩阵的 MATLAB 程序: K=zeros(14); K=PlaneTrussAssemble(K,k67,6,7) K=PlaneTrussAssemble(K,k57,5,7) K=PlaneTrussAssemble(K,k56,5,6) K=PlaneTrussAssemble(K,k46,4,6) K=PlaneTrussAssemble(K,k45,4,5) K=PlaneTrussAssemble(K,k35,3,5)
ANSYS第6例 杆系结构的静力学分析实例悬臂梁2

第6例 杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁[本例提示] 介绍了利用ANSYS 对杆系结构进行静力学分析的方法、步骤和过程。
6.1 问题描述及解析解图6-1所示为一工字悬臂梁,分析其在集中力P 作用下自由端的变形。
已知梁的材料为10号热轧工字钢,其横截面面积A =14.345 cm 2,截面高度H =100 mm ,惯性矩I xx =245 cm 4。
梁的长度L =1 m ,集中力P =10000 N 。
钢的弹性模量E =2×1011 N/m 2,泊松比μ=0.3。
根据材料力学的知识,该梁自由端的挠度为 38113xx 310803.61024510231100003--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==EI PL f m (6-1) 6.2 分析步骤6.2.1 过滤界面拾取菜单Main Menu →Preferences 。
弹出的图6-2所示的对话框,选中“Structural ”项,单击“Ok ” 按钮。
图 6-1 悬臂梁图 6-2 过滤界面对话框52 ANSYS 在机械工程中的应用25例图 6-3 单元类型对话框 6.2.2 创建单元类型拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 。
弹出的图6-3所示的对话框,单击“Add ”按钮;弹出的图6-4所示的对话框,在左侧列表中选“Structural Beam ”,在右侧列表中选“2D elastic 3”, 单击“Ok ” 按钮;返回到图6-3所示的对话框,单击图6-3所示的对话框的“Close ”按钮。
6.2.3 定义实常数拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete 。
在弹出的“Real Constants ”对话框中单击“Add ”按钮,再单击随后弹出的对话框的“Ok ” 按钮,弹出图6-5所示的对话框,在“AREA ”、“IZZ ”、“HEIGHT ”文本框中分别输入、245e-8、0.1,单击“Ok ” 按钮。
ansys实例分析2

ansys 实例分析2实验四 压杆的最优化设计一、问题描述图45所示的空心压杆两端受轴向外载荷P 。
轴的内径为1d ,外径为2d ,支承间距尺寸为l 。
试确定压杆的结构尺寸1d 、2d 和l ,以保证在压杆不产生屈服并且不破坏压杆稳定性条件下,压杆的体积和重量最小。
性条件下,压杆的体积和重量最小。
该问题的分析过程如下:该问题的分析过程如下:压杆为细长直杆,承受轴向压力,会因轴向压力达到临界值时突然弯曲而失去稳定性。
设计压杆,除应使其压力不超过材料的弹性极限外,还必须使其承受的轴向压力小于压杆的临界载荷。
临界载荷。
压杆在机械装置中应用的例子较多,例如在液压机构中当活塞的行程足够大时,会导致活塞杆足够长,这种细长的活塞杆便是压杆。
活塞杆足够长,这种细长的活塞杆便是压杆。
根据欧拉压杆公式,对与两端均为铰支的压杆,其临界载荷为根据欧拉压杆公式,对与两端均为铰支的压杆,其临界载荷为 22c P EJ l p =式中E 为压杆材料的弹性模量;J 为压杆横截面的最小惯性矩,EJ 为抗弯刚度;L 为压杆长度。
为压杆长度。
将欧拉公式推广到端部不同约束的压杆,则上式变为上式变为()22c P EJ l p m = 式中m 为长度折算系数,其值将随压杆两端约束形式的不同而异。
形式的不同而异。
当两端铰支时取当两端铰支时取1m =;一端固定,另一端自由时取2m =;一端固定,一端固定,另一端铰另一端铰支时取0.75m =;两端均固定时,取0.5m =。
由欧拉公式可知,c P 与J 成正比。
合理的设计压杆截面形状,使其材料尽量远离形心图45 压杆机构简图压杆机构简图分布,就能使J 增大而提高压更的抗弯刚度EJ ,增大临界载荷c P 。
所以在相同截面面积的条件下,管状压杆比实心压杆有更大的临界载荷。
条件下,管状压杆比实心压杆有更大的临界载荷。
以管状压杆的内径1d ,外径2d ,长度l 作为设计变量,以其体积或重量作为目标函数,以压杆不产生屈服和不破坏轴向稳定性以及其尺寸约束条件,则管状压杆最优化设计的数学模型为模型为()()()()[]()()()222122111222214422121221min 11max2min 22maxmin maxmin ,,44,0,0,64f d d l d d l P g d d d d d d g d d P EJ J l d d d d d d l l l p a s p p p b m =-=-£--=-£=££££££对圆管:式中,a b 分别为大于1的安全系数;P 为设计给定的外载荷。
Ansys-综合实例(含40例)

第一章前处理第1例 关键点和线的创建实例—正弦曲线FINISH/CLEAR, NOSTART /PREP7K,100,0,0,0CIRCLE,100,1,,,90 CSYS,1KFILL,2,1,4,3,1K,7,1+3.1415926/2,0,0 CSYS,0KFILL,7,1,4,8,1 KGEN,2,7,11,1,,1 LSTR,8,13 LSTR,9,14 LSTR,10,15 LSTR,11,16 LANG,5,6,90,,0 LANG,4,5,90,,0 LANG,3,4,90,,0 LANG,2,3,90,,0BSPLIN,1,17,18,19,20,12 LSEL,U,,,14LDELE,ALL LSEL,ALL KWPAVE,12 CSYS,4LSYMM,X,14NUMMRG,KP,,,,LOWLCOMB,ALL,,0FINISH/CLEAR, NOSTART /PREP7 PI=3.14159 J=0*DO,I,0,PI,PI/10.0 J=J+1 X=IY=SIN(I) I=I+1 K,J,X,Y *ENDDOBSPLIN,1,2,3,4,5,6 BSPLIN,6,7,8,9,10,11 csys,4 KWPAVE,11LSYMM,y,1,2,,,,0 KWPAVE,11LSYMM,x,3,4,,,,1以上程序有意没算到2 为了使用几个命令第2例工作平面的应用实例—相交圆柱体[本例提示]通过相交圆柱体的创建,本例主要介绍了工作平面的使用方法。
通过本例,读者可以了解并掌握工作平面与所创建体的位置、方向的关系,学习工作平面的设置、偏移、旋转和激活为当前坐标系的方法。
FINISH/CLEAR,NOSTART/PREP7CYLIND,0.015,0,0,0.08,0,360CYLIND,0.03,0,0,0.08,0,360/VIEW,1,1,1,1/PNUM,VOLU,1WPOFF,0,0.05,0.03WPROT,0,60CYLIND,0.012,0,0,0.055,0,360CYLIND,0.006,0,0,0.055,0,360VSEL,S,,,2,3,1CM,VV1,VOLUVSEL,INVECM,VV2,VOLUVSEL,ALLVSBV,VV1,VV2BLOCK,-0.002,0.002,-0.013,-0.009,0,0.008WPSTYLE,,,,,,1CSYS,4VGEN,3,1,,,,120VSBV,5,1VSBV,4,2VSBV,1,3WPROT,0,0,90VSBW,ALLVDELE,1,4,3VADD,ALLVPLOT/REPLOT第3例复杂形状实体的创建实例—螺栓[本例提示]在使用ANSYS软件进行结构分析时,建立实体模型是最复杂最难以掌握的一个过程。
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】针对【典型例题】3.3.7(1)的模型,即如图3-19所示的框架结构,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:113.010PaE=,746.510mI-=,426.810mA-=,相应的有限元分析模型见图3-20。
在ANSYS平台上,完成相应的力学分析。
图3-19框架结构受一均布力作用图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答对该问题进行有限元分析的过程如下。
1.基于图形界面的交互式操作(tepbytep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):beam3→Run→OK(2)设置计算类型(3)选择单元类型(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preproceor→MaterialProp→MaterialModel→Struc tural→Linear→Elatic→Iotropic:E某:3e11(弹性模量)→OK→鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preproceor→RealContant…→Add/Edit/Delete→Add→Type1Beam3→OK→RealContantSetNo:1(第1号实常数),Cro-ectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)→OK→Cloe(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Creat→Node→InActiveCS→Nodenumber1→某:0,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber2→某:1.44,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber3→某:0,Y:0,Z:0→Apply→Nodenumber4→某:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Create→Element→AutoNum bered→ThruNode→选择节点1,2(生成单元1)→apply→选择节点1,3(生成单元2)→apply→选择节点2,4(生成单元3)→OK(7)模型施加约束和外载左边加某方向的受力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Force/Moment→OnNode→选择节点1→apply→Directionofforce:F某→VALUE:3000→OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Preure→OnBeam→选取单元1(节点1和节点2之间)→apply→VALI:4167→VALJ:4167→OK左、右下角节点加约束(8)分析计算(9)结果显示(10)退出系统(11)计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。
ansys经典例题

ANSYS及其工程应用大作业1.如图所示三维实体支架,材料的弹性模量为200GPa,支架由两个圆孔的内表面固定,在支架表面承受1000N/cm2的均匀压力荷载,要求绘制变形后形状,找出模型的应力-应变分布规律,试分析最有可能发生屈服的位置。
(给出命令流清单及相关结果图)2.图示的屋顶桁架的横截面积为21.5in2,由绿枞木构成,弹性模量为1.9×106 lb/in2。
用ansys计算每个结合点的位移、每个杆的应力以及支座处的反作用力,并验证得出的结果。
(给出命令流清单及相关结果图)3.图示为带方孔(边长为120mm)的悬臂梁,其上受部分均布载荷(p=10Kn/m)作用,试采用一种平面单元,对图示两种结构进行有限元分析,并就方孔的布置进行分析比较,如将方孔设计为圆孔,结果有何变化?(板厚为1mm,材料为钢)4.如图(a)所示简支吊车梁,梁上有移动荷载以1.0s/m的速度从梁的一端移动到另一端,计算在此过程中吊车梁的位移和应力响应。
其中,梁材料为钢材,弹性模量为2.0×1011Pa,波松比为0.3,密度为7800kg/m3,采用焊接“工”字型组合截面,如图(b)所示,其中W1=150mm,W2=300mm,T1=20mm,T2=10mm。
(a) (b)5.如图所示,一根直的细长悬臂梁,一端固定一端自由。
在自由端施加P=1lb 的载荷。
弹性模量=1.0e4psi,泊松比=0.0;L=100in,H=5in,B=2in;对该悬臂梁做特征值屈曲分析,并进行非线性载荷和变形研究。
研究目标为确定梁发生分支点失稳(标志为侧向的大位移)的临界载荷。
6.请用Ansys中的三维梁单元为下图所示结构的各部分设计横断面尺寸。
要求用空心管。
该结构用于支撑红绿灯,它所承受的风力为80mile/hour,红绿灯灯箱重10kg。
请写一份简要报告,叙述自己的最终设计。
计算分析报告应包括以下部分:A、问题描述及数学建模;B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制)C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判)D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等)ANSYS及其工程应用大作业7.如图所示三维实体支架,材料的弹性模量为200GPa,支架由两个圆孔的内表面固定,在支架表面承受1000N/cm2的均匀压力荷载,要求绘制变形后形状,找出模型的应力-应变分布规律,试分析最有可能发生屈服的位置。
用ANSYSY命令流方式有限元结构分析实例L1

利用ANSYS 软件进行结构分析的实例1. 用ANSYS 软件命令流方式求解桁架结构应用实例一题目:用ANSYS 求解如图所示三杆平面桁架的问题xP 1附录图1已知:各杆的面积为A 1=32.30e-4m 2, A 2=38.70e-4m 2, A 3=25.80e-4m 2,各杆的弹性模量为E 1=6.9E10N/m 2, E 2=E 3=20.7e10N/m 2 , 横杆与竖杆的长度a=2.54m ,桁架结构所受的载荷为 P1x=111000N, P2x=22200N用ANSYS 求解的命令流:/UNITS,SI !国际单位制/TITLE,EXP1-2A:TRUSS STRUCTURAL ANASYS/PREP7 !进入前处理器ET,1, LINK1R,1, 32.3E-4 ! A 1=32.30e-4m 2R,2, 38.7E-4 ! A 2=38.70e-4m 2R,3, 25.8E-4 ! A 3=25.80e-4m 2MP,EX,1, 6.9E10 ! E 1=6.9E10N/m 2MP,EX,2, 20.7E10 ! E 2=E 3=20.7e10N/m 2N,1, 2.54, 2.54 ! 节点坐标N,2, 2.54, 0N,3, 0, 0TYPE,1 $ REAL,1 $ MAT,1 !单元信息E, 2, 3TYPE,1 $ REAL,2 $ MAT,2E, 1, 2TYPE,1 $ REAL,3 $ MAT,2E, 1, 3FINISH/SOLU !进入求解处理器ANTYE, STATIC!静力分析OUTPR,BASIC,ALLD, 3, ALL, 0 !进行边界处理D, 2, UY, 0F,1, FX, 111000 !加入节点载荷F,1, FY, 22200ALLSELSOLVEFINISH/POST1!进入后处理器PRDISP !显示数据列表(列出变形资料)PLDISP !显示图形列表(检查变形图)FINISH注:用命令流运行的具体方法是:1.用记事本编辑完命令流,存盘时以*.log为后缀名。
钢杆模型ansys计算

如图1所示一个两端固定的、横截面为正方形的Q235钢杆,设杆的横截面积为1,在中部收到两个集中力F1、F2的作用,以下是用ansys分析过程。
图1 平面问题的计算分析模型1、进入ANSYS2、设置计算类型3、选择单元类型4、定义材料参数5、定义实常数6、生成几何模型Step1 生成1号节点:(x=0,y=0,z=0)Step2生成2号节点:(x=0,y=4,z=0)Step3 生成3号节点:(x=0,y=7,z=0)Step4生成4号节点:(x=0,y=10,z=0)7、直接由节点生成单元Step1生成第一个单元(通过连接第1号节点和第2号节点)Step2在已有的单元下生成新的单元(再重复产生三个单元,每次节点号都加1)8、对模型施加约束(包括位移和外力)Step1施加位移约束(对1号和4号节点,各个方向完全约束,节点号起始号为1,终止号为4,节点增量为3)Step2施加节点力(对2号节点,FY=-5000)Step3施加节点力(对3号节点,FY=-1000)图2 模型受力情况9、分析计算10、结果的一般显示a、变形位移的显示图3变形位移显示b、对于线单元按实体效果进行显示(以0.5倍的常数比例)图4对于线单元按实体效果进行显示图c、对计算结果进行云显示图5杆件位移云图11、线型单元内力结果的显示对于线型单元,要计算它的内力,需要按以下步骤进行操作Step1 定义线型单元I节点的轴力Step2 定义线型单元J节点的轴力Step3 画出单元的受力图图6 杆件的轴力情况轴力的计算结果如下:LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0ELEM SMIS11 -3300.02 1700.03 2700.0MINIMUM V ALUESELEM 1V ALUE -3300.0MAXIMUM V ALUESELEM 3V ALUE 2700.0由以上结果清单可以看出,1号单元轴力为-3300,2号单元轴力为1700,3号单元轴力为2700。
用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析

用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析作者:谭辉日期:08年3月6日分析目的1、利用ANSYS对典型的四连杆机构进行分析,主要包含各点的轨迹分析,例如X和丫方向的位移等。
2、为五连杆和六连杆机构的分析提供可行的分析方法以及原型代码。
问题简述分析主动杆1绕节点1旋转一周时节点4的运动轨迹,杆2和杆3为从动杆, 具体问题见下图:节点4, 5 (重合)5!分析思路1、 根据分析目的,在 ANSYS 选用linkl 单元进行单元建模,主要考虑 是linkl 单元具有X 和丫方向的自由度,可以获得各个节点的位移轨迹。
之后可以用梁单元等实现更高级的分析目的,例如获得杆上的力,位移, 加速度等相关信息。
2、 该模型结构简单,可以利用直接建模方法进行有限元系统建模,主 要命令:N , E 。
3、 利用自由度耦合对重合节点进行建模,例如节点2和节点3、节点4和节点5进行建模,主要命令:cpintf ,利用该命令可以一次性将重合节 点生成自由度耦合。
4、 利用表数组对于杆1 (主动杆)的节点2进行瞬态边界条件的载荷施 力□,分析类型为瞬态分析,主要命令:*dim ,d 等。
5、 生成节点位移的对应变量,从而获得节点 4的随时间的位移曲线, 主要命令:nsol, plvar 等。
符号注释结束上一次的分析!清除数据库,并读取启动配置文件!!设置图形显示的背景颜色!命令流如下行号命令 1 finish2 /clear,start33 /color,pbak, on ,1,5!/units,si设置单位制:国际单位制 !*afun,deg设置三角函数运算采用度为单位 ! /prep7!进入前处理模块!et,1,link1设置单元类型: link1 ! mp,ex,1,2.07e11 设置材料的弹性模量 !r,1,1 设置单元的实常数,面积为 1 ! n,1,0,0,0 在( 0, 0, 0)处建立节点 1 ! n,2,3,0,0 在( 3, 0, 0)处建立节点 2 ! n,3,3,0,0 在( 3, 0, 0)处建立节点 3,和节 ! !点 2 重合n,4,8,7,0 在( 8, 7, 0)处建立节点 4 ! n,5,8,7,0 在( 8, 7, 0)处建立节点 4,和节! !点 4 重合n,6,10,0,0在( 10,0,0)处建立节点 6 !e,1,2建立单元 1(连接节点 1和 2) ! e,3,4建立单元 2(连接节点 3和 4) ! e,5,6建立单元 3(连接节点 5和 6) ! cpintf,all,1e-3!对于重合节点一次性的建立耦合自 ! 由度,容差 1e - 3/pnum,node,1 !显示节点编号 !/pnum,elem,1 显示单元编号 !eplot显示单元6 7 8 91011 12 13 14 15 16 17 18 19 202122232425 26 27finish 退出前处理模块!/solu antype,trans time,1deltim,0.01 timint,on,all*dim,node_2_ux,table,100,1,1 *dim,node_2_uy,table,100,1,1 *do,i,1,100,1node_2_ux(i,0,1)=0.01*inode_2_ux(i,1,1)=distnd(1,2)*cos(3.6*i)-distnd(1, 2)node_2_uy(i,0,1)=0.01*inode_2_uy(i,1,1)=distnd(1,2)*sin(3.6*i) *enddod,1,all,0 d,6,all,0d,2,ux,%node_2_ux% d,2,uy,%node_2_uy%数组: node_2_uy28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49进入求解模块!设置分析类型为瞬态分析 ! 设置分析结束时间为 1 !设置时间步长为 0.01 !打开时间积分! !设置节点 2的 X 方向的时间-位移 !的表数据: node_2_ux设置节点 2的 Y 方向的时间-位移 !的表数据: node_2_uy 进入表数据赋值循环 !设定节点 2 的 X 方向位移的时间序 !■ 列:0.01, 0.02, 0.03 ……设定节点 2 的 X 方向的位移序列 ! 设定节点 2 的 Y 方向位移的时间序 !列:0.01, 0.02, 0.03 ……设定节点 2 的 Y 方向的位移序列 !结束循环! ! 设定节点 1 的所有自由度为 0 ! 设定节点 6 的所有自由度为 0! !将节点 2 的 X 方向的位移赋值为表 !数组: node_2_ux将节点 2 的 Y 方向的位移赋值为表I !alls outres,all,all solve finish /post26 nsol,2,3,u,x nsol,3,3,u,y nsol,4,4,u,x nsol,5,4,u,y plvar,2,3,4,5 /image,save,tran s_curve,jpg finish /post1 /dscale,1,1 pldisp,2 finish/exit,save选择所有的对象 !计算并输出所有的数据!执行求解! 退出求解模块! ! 进入时间序列后处理模块! 将节点3的X 方向的位移设置为 2 I!#变量将节点3的Y 方向的位移设置为 3 ! #变量将节点4的X 方向的位移设置为 4 I! #变量将节点4的Y 方向的位移设置为 5 ! #变量打印2#、3#、4 #和 5#变量随时 I ! 间的变化曲线保存当前的曲线图形到文件: I ° trans_curve.jpg,方便用户看图 退出时间序列后处理模块! ! 进入通用后处理模块! 设置模型变形的显示比例为 1! 显示变形状态!退出通用后处理模块退出并保存数据库5051 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70几点思考1、为什么最终显示的变形和原来的图形完全重合了?答:因为杆1旋转了360度,在最后的载荷步计算完成和就和原来最初的模型重合了,但是可以用an time命令显示动画,就可以看出运动的效果。
ansys课程设计-连杆实例的受力分析

ANSYS课程设计连杆实例的受力分析一.问题描述厚度为0.5英寸的汽车连杆在小头孔周围90度处承受P=1000psi的表面载荷。
用有限元法分析了连杆的应力状态。
连杆材料性能:模量E=30×106psi,泊松比0.3。
因为连杆的结构是对称的,所以只能进行一半的分析。
采用自底向上的建模方法,采用20节点SOLID95单元进行划分。
二、具体操作流程1.定义工作文件名和工作标题。
2.生成两个圆环体。
⑴生成圆环:主菜单>预处理器>模型创建>面积圆>按尺寸,其中RAD1=1.4,RAD2=1,θ1 = 0,θ2 = 180,单击应用,输入θ1 = 45,然后单击确定。
⑵打开“面编号”控件,选择“区域编号”作为“打开”,然后单击“确定”。
3.生成两个矩形。
⑴生成矩形:主菜单>预处理器>模型创建>面积矩形>按尺寸,输入X1=-0.3,X2=0.3,Y1=1.2,Y2=1.8,点击应用,然后分别输入X1=-1.8,X2=-1.2,Y1=0,y2 = 0。
⑵平移工作平面:工具菜单>工作平面>偏移WP to > XYZ位置,在ANSYS输入窗口的charm输入行中输入6.5,按Enter键确认,然后单击确定。
⑶将工作平面坐标系转换为活动坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>工作平面。
4.生成圆环体并执行布尔运算。
⑴⑵进行面对面折叠操作,结果如图。
5.生成连杆体。
⑴激活直角坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>全局笛卡尔坐标系。
⑵定义四个新的关键点:主菜单>预处理器>创建>关键点”在Active CS中,在对话框中输入X=2.5,Y=0.5,点击应用;;X=3.25,Y=0.4,点击应用;;X=4,Y=0.33,点击应用;;X=4.75,Y=0.28,点击确定。
⑶激活全局坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>全局圆柱坐标系。
ANSYS实例分析(三角桁架受力分析 )

三角桁架受力分析1 问题描述图1所示为一三角析架受力简图。
图中各杆件通过铰链连接,杆件材料参数及几何参数见表1和表2,析架受集中力F1=5000N, F2=3000N 的作用,求析架各点位移及反作用力。
图1 三角桁架受力分析简图表1 杆件材料参数表2 杆件几何参数2 问题分析该问题属于析架结构分析问题。
对于一般的析架结构,可通过选择杆单元,并将析架中各杆件的几何信息以杆单元实常数的形式体现出来,从而将分析模型简化为平面模型。
在本例分析过程中选择LINK l 杆单元进行分析求解。
3 求解步骤3.1 前处理(建立模型及网格划分) 1.定义单元类型及输入实常量选择Structural Link 2D spar 1单元,步骤如下:选择Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add Edit/Delete 命令,出现Element Types 对话框,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 Link 2D spar 1,在Element type reference number 文本框中输入1,单击OK 按钮关闭该对话框。
如图2所示。
E 1/Pa E 2/Pa E 3/Pa ν1 ν2 ν3 2.2E11 6.8E102.0E110.30.260.26L1/m L 1/m L 1/m A 1/m 2 A 2/m 2 A 3/m 2 0.4 0.50.36E-49E-44E-4图2 单元类型的选择输入三杆的实常量(横截面积),步骤如下:选择Main Menu|Preprocessor|Real Constants|Add/Edit/Delete命令,出现Real Constants 对话框,单击Add按钮,出现Element Type for Real Constants对话框,单击OK按钮,出现Real Constant Set Number 1, for LINK1对话框,在Real Constant Set No.文本框中输入1,在Cross-sectional area文本框中输入6E-4,在Initial strain文本框中输入0。
ANSYS杆问题实例..

14
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→List Elem Table → 选择NF →OK
9
10
10 结果显示 结构的变形图 ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… → select Def + Undeformed →OK
11
列表显示节点位移 ANSYS Main Menu: General Postproc →List Results →Nodal Solution 选择DOF solution 和Displacement vector sum →OK
单元 LINK1 LINK8 LINK10
说明 二维;2平动自由度;承受拉压;不承受弯曲 三维;3平动自由度;承受拉压;不承受弯曲 三维;3平动自由度;仅受拉或受压模拟绳索等
LINK180 类似LINK8
ANSYS求解桁架问题实例
由4根杆组成的桁架模型如下图所示,材料 E=2.95 105 N / mm2 , 杆的横截面积均为 A 100mm2 根据结构的特点及所受载荷的情况,正确选取单元类型,构造桁架的 有限元模型; 1、计算约束节点的约束反力; 2、计算受力节点的位移和各杆的轴力; 3、利用静力平衡关系,检查计算结果是否合理。
12
列表显示节点支反力 ANSYS Main Menu: General Postproc →List Results →Reaction SOLU ALL struc forc F →OK
13
单元表提取轴力
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→Define Table →Add 在User label for item 输入NF,在Results data item 选择By sequence num 并输入 “Smisc,1” →OK
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题2

如图所示,三根铰接杆承受集中力载荷模型。
其尺寸和材料属性均是不确定的输入参数。
随机条件如下:•截面积A1均值为10mm^2,mm,服从高斯分布•截面积A2最小值为10,最可能的值为11,最大值为12,服从三角分布•截面积A3最小值为9,最大值为11,服从均匀分布•定义输入变量A1与A3之间的关系,相关系数为图1在上述条件下,杆件的最大轴向应力的输出SIG1、SIG2、SIG3为随机行为,具体研究内容如下:•观察变量的抽样过程,确定PDS是否执行了足够多的仿真循环计算数目;•绘制SIG1响应历史曲线;•绘制SIG2的分布柱状图;•对VTOT进行灵敏度分析;GUI操作方式:第一步:设置工作目录:Utility Menu>File>Change Directory第二步:创建PDS分析文件,即仿真循环文件PDS3BAR.mac1.分析文件是为了在概率分析过程中使用而创建的。
利用文本编辑器或根据LOG文件整理,在ANSYS当前工作目录中创建PDS3BAR.mac,其内容如下:*SET,a1,10 !初始化设计变量*SET,a2,10*SET,a3,10/PREP7ET,1,LINK1 !定义单元和材料R,1,a1 !定义实常数R,2,a2R,3,a3N,1,0,0,0 !生成节点N,2,10,0,0N,3,20,0,0N,4,10,-10,0REAL,1 !生成有限元模型E,1,4REAL,2E,2,4REAL,3E,3,4FINISH/SOLU !加载求解D,1,ALL, , ,3F,4,FX,20000F,4,FY,-20000SOLVEFINISH/POST1SET,FIRSTETABLE,VOLU,VOLU, !将单元体积放入表VOLU中ETABLE,AXST,LS,1 !将单元应力放入表AXST中*GET,sig1,ELEM,1,ETAB,AXST !sig1=单元1的轴向应力*GET,sig2,ELEM,2,ETAB,AXST*GET,sig3,ELEM,3,ETAB,AXSTSSUM !将单元表格内数据求和*GET,VTOT,SSUM, ,ITEM,VOLU !提取结构总体积FINISH2.清除内存。
ANSYS杆系结构ANSYS求解实例

杆系结构ANSYS求解实例1.问题描述一个长10m的方形截面梁,截面边长为30mm,两端简支,中间集中荷载100N,材料E=2e11,泊松比u=0.3,使用ANSYS分析。
2.分析步骤【步骤1】设置系统环境(1)指定工作名(2)指定标题(3)设置工作平面(4)选择分析类型【步骤2】定义单元属性(1)定义单元类型Beam88(2)定义实常数或截面参数(3)定义材料属性【步骤3】建立几何模型(1)绘制端点(2)绘制直线【步骤4】划分网格(1)定义单元尺寸(2)划分单元(3)显示单元编号(4)显示梁体ANSYS命令菜单栏PlotCtrls>Style >Size and Style→/ESHAPE →On →OK【步骤5】求解(1)定义分析类型(2)添加约束(3)添加集中载荷(4)求解【步骤6】查看结果(1)绘制变形图ANSYS Main Menu: General Postproc→Plot Results→Deformed Shape…→select Def +Undeformed→OK(2)查看支座反力ANSYS Main Menu: General Postproc→list Results→reaction solu→select All items→OK(3)查看最大挠度ANSYS Main Menu: General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu→select: DOF solution, Y-Component of displacement→OK(4)定义输出列表,查看剪力、弯矩、弯曲应力ANSYS Main Menu: General Postproc→ElementTable→DefineTable→Add;在User label for item 输入IM,在Results data item 选择By sequence num 并输入“smisc,3”→Apply在User label for item 输入JM,在Results data item 选择By sequence num 并输入“smisc,16”→Apply在User label for item 输入IQ,在Results data item 选择By sequence num并输入“smisc,6”→Apply在User label for item 输入JQ,在Results data item 选择By sequence num 并输入“smisc,19”→OK在User label for item 输入IS+y,在Results data item 选择By sequence num并输入“smisc,32”→Apply在User label for item 输入JS+y,在Results data item 选择By sequence num 并输入“smisc,37”→OK在User label for item 输入IS-y,在Results data item 选择By sequence num并输入“smisc,33”→Apply在User label for item 输入JS-y,在Results data item 选择By sequence num 并输入“smisc,38”→OK单击CLOSE关闭对话框(5)绘制剪力图ANSYS Main Menu: General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Line Elem Res→select: LabI(IQ);LabJ(JQ) →OK(绘出剪力分布图)(6)绘制弯矩图ANSYS Main Menu: General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Line Elem Res→select: LabI(IM);LabJ(JM) →OK(绘出剪力分布图)(7)绘制弯曲应力图。
ansys杆单元实例(参考模板)

题1如下图两杆,1、3点固定,在2点作用竖直向下的力F。
其中杆的参数为:L=120, A=0.5, E=30X106, µ=0.3, Q=300。
求:2节点的位移和各杆的内力。
解:PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STAT CURRENT CURRENTELEM MFORCE1 STRES11 5002.8 10006.2 5002.8 10006.MINIMUM VALUESELEM 1 1VALUE 5002.8 10006.MAXIMUM VALUESELEM 1 1VALUE 5002.8 10006.由上述得,最大位移点即为2节点,所以2号节点的位移为:0.1202两杆的内力相等,且大小为5002.8题2如下图各杆,1、4点固定,在2、3点处分别作用大小500的竖直向下的力,其中各杆参数为:L1=1, L2= , E=1.9X106, µ=0.3, A=8求各杆轴力和轴向应力。
解:PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STAT CURRENT CURRENTELEM MFORC1 STRES11 500.00 62.5002 500.00 62.5003 -500.00 -62.5004 -707.11 -88.3885 -1500.0 -187.506 1414.2 176.78MINIMUM VALUESELEM 5 5VALUE -1500.0 -187.50MAXIMUM VALUESELEM 6 6VALUE 1414.2 176.78由上述得,各杆轴力与轴向应力为杆1 500.00 62.500杆2 500.00 62.500杆3 -500.00 -62.500杆4 -707.11 -88.388杆5 -1500.0 -187.50杆6 1414.2 176.78题三图中正方形板的边长L=12,中间孔d=1, E=3X107, 厚度t=1, q=1000求δmax方法一:用四分之一板求解解得方法一 MAXIMUM VALUESNODE 2 20 2 2 2VALUE 2871.1 455.33 0.0000 2871.1 2819.9方法二 MAXIMUM VALUESNODE 22 40 1 22 22VALUE 2876.1 459.26 0.0000 2876.1 2822.8方法三 MAXIMUM VALUESNODE 182 1641 1 182 182VALUE 3087.2 403.15 0.0000 3087.2 3080.7(本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
ansys铝杆撞击铝板的演示2022优秀文档

定义时间和荷载数组
选择杆的外表面节点并定义为组元N1
进入求解器定义相关选项 进入求解器定义相关选项 部件使SOLID164 单元. 建立有限元模型 施加约束条件 V3是指相邻材料选项,若沿着自由表面发生失效时包括实体单元面则值为0(缺省),否则为1. 上一页右下角的图片中的数字:0,1,0是侵蚀接触中的特定附加信息,V1是指边界条件对称选项, 若单元表面失效时沿一个表面仍然保持对 称性则值为0(缺省),否则为1. 施加荷载于组元N1上 例题二 铝杆撞击铝板的演示 部件使SOLID164 单元. 首先选择板的所有节点并定义为组元N2 例题二 铝杆撞击铝板的演示 定义时间和荷载数组 如右图所示,铝杆(高4,长0. 进入求解器定义相关选项 V3是指相邻材料选项,若沿着自由表面发生失效时包括实体单元面则值为0单 求 单元解元类器类型定型否及义及材相材则料关料属选属为性项性 0.V3是指相邻材料选项,若沿着自由表面发 部进件入使 求S解O器L定I生D义16相4失单关元选效.项 时包括实体单元面则值为0(缺省),否则为1.
进入求解器定义相关选项
然后进入• LS-这DYN个A>Op选tions项>定义对接触解类型:决问题有比较大的影响,这一点通过 后面的比较我们将可以看到.
进入求解器定义相关选项
将求解终止时间设置为 0.00333. 将 .RST 和 .HIS 输出文件的输出 步数分别设置为10和 90.
进入SLOVE>OK即求解
首先选择板的所有节点并定义为组元N2
元表面失效时沿一个表面仍然保持对称性则值为 上一页右下角的图片中的数字:0,1,0是侵蚀接触中的特定附加信息,V1是指边界条件对称选项, 若单元表面失效时沿一个表面仍然保持对
称性则值为0(缺省),否则为1. 例题二 铝杆撞击铝板的演示
ANSYS连杆机构运动分析实例-曲柄摇杆机构

一,概述本分析仍然属于瞬态动力学分析,分析过程与普通的瞬态动力学分析基本相同。
其关键在于三维铰链单元COMBIN7的创建,在此进行简单介绍。
三维铰链单元COMBIN7三维铰链COMBIT7单元属于三维单元,有5个节点,分别是活跃节点I和J、用以定义铰链轴的节点K,控制节点L和M,如图。
活跃节点I和J应该位置重合,并且分属于LINK A和B, LINK A和B是一个单元或单元集合。
如果节点K没有定义,则铰链轴为全球笛卡尔坐标系的:轴。
三维铰链COMBIN7单元的进一步内容请参阅ANSYS帮助文档。
另外,分析时必须将大变形选项打开。
二,问题描述及解析解图为一曲柄摇杆机构,各杆长度分别为lab=120 mm, lbc=293 mm, lcd=420mm, lad=500mm,曲柄为原动件,转速为0.5 rlmin,求摇杆角位移,角速度,角加速度随时间变化情况。
根据机械原理的知识,该问题的解析解十分复杂,使用不太方便。
本例用图解法解决问题,由于过程比较烦琐,而且只是为了验证有限元解的正确性,所以,关于摇杆角位移、角速度、角加速度随时间1变化情况的图形没有必要给出。
在这里只求解了以下数据:摇杆的摆角=33.206°曲柄角度为115.443°时,摇杆角位移138.311°,角速度1.508*10﹣²rad/s三,分析步骤3.1改变工作名拾取菜单Utility Menu-File---Change Jflbnameo弹出如图所示的对话框,在" [IFILNAM]”文本框中输入EXAMPLE 12,单击“OK”按钮。
改变工作名对话框3.2定义参量拾取菜单Utility Menu-Parameters-Scalar Parameterso弹出如图所示的对话框,在“Selection”文本框中输入PI=3.1415926,单击“Accept",依次输入AX=0, AY=0(铰链A坐标),BX=0.07094,BY=0.09678(曲柄转速),CX=0.24417,CY=0.33309(铰链C坐标),DX=0.5,DY=0(铰链D坐标),OMGA1=0.5,T=601OMGA 1(曲柄转动一周所需时间,单位:s),同时单击“Accept”按钮:最后,单击如图所示的对话框的“Close”按钮。
例题3细长杆屈曲分析

例题3 细长杆屈曲分析一横截面为正方形的细长杆,一端固定,另一端受集中力F 的作用,如图3-1所示,求细长杆变形后的形状及A 点的位移。
该细长杆的弹性模量为85a GP ,泊松比为0.3,荷载:20F N =、25N 、30N 。
图3-1[分析]首先计算其临界屈曲载荷:220/(4)15.71F EI L N π==,所承受的荷载大于其临界屈曲荷载,因此该问题属于细长杆的非线性屈曲问题。
本例考虑的是几何非线性,而不考虑材料非线性的影响,所以选择的材料模型是线弹性的模型。
1、 定义单元类型(1) 选择Utility Menu →Parameters →Scalar Parameters 命令,出现Scalar Parameters 对话框,在Selection 输入栏中输入B=0.006,单击[Accept ]按钮,输入H=0.006,单击[Accept ]按钮,输入L=1.2,单击[Accept ]按钮,输入A=B*H ,单击[Accept ]按钮,输入I=B*H**3/12,单击[Accept ]按钮,输入后的结果如图3-2所示,单击[Close ]按钮关闭对话框。
图3-2(2) 选择Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 命令,出现Element Types 对话框,单击[Add ]按钮,出现Library of Element Types 对话框。
(3) 在Library of Element Types 复选框中选择Structural Beam 2D plastic 23,在Elementtype reference number 输入栏中输入1,如图3-3 所示,单击[OK ]按钮关闭对话框。
图3-3(4)单击Element Types对话框中的[Close]按钮,关闭对话框。
(5)选择Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令,出现Real Constants对话框,单击[Add]按钮,出现Element Tyoe for Real Constants对话框。
ANSYSWorkbench杆系(二)

ANSYSWorkbench杆系(二)在学习有限元理论时提到,我们要在离散区域单元节点上建立平衡方程,而实质就是用节点的位移表示节点上的力。
材料力学里面学过线弹性范围内,位移与力的关系表达为:胡克定律,F=KX。
因此节点上的平衡方程其实质也是胡克定律的表现。
这节学习主要是从有限元角度看看,杆件拉伸状态下,有限元求解有何不同。
有限元求解材料力学里面给出线弹性范围内的胡可定律F=KX,X表示位移,K表示结构刚度。
而我们清楚单杆拉伸时候,其伸长量的一种形式为Δ=FL/EA,将该式进行简单变形F=(EA/L)Δ,即也是用位移表达了力,这是胡克定律另外一种表现形式。
EA/L,表达的相当于刚度系数,一种衡量变形能力的量,Δ可以表达为两个对象之间的改变量,所以这种形式更适合于节点平衡方程的使用,究其本质还是胡克定律。
从一个例子说明杆拉伸计算过程,下面的过程仅仅是简单理解下,并不能作为有限元求解的标准过程。
杆件离散可以依据其几何特征,从连接处断开。
要注意不同的截面,不同的材料应该放在不同的单元里面。
上面的图示,可简单离散为三个节点连接的两个单元。
很明显要包含三个平衡方程的等式:上面几张图片简单的展示了有限元求解杆件拉伸问题的一个基本过程,可以简单理解为材料力学求解的矩阵化。
例子是曾老师书籍上摘取的,感谢老师以及制作电子档的同学,这里引用下。
之所以直接引用而不是自己编辑,一来该编辑过程不是重点,因为它并不符合有限元求解的标准流程。
二来,我们要的是它的结果部分。
重点看下面这张图,此为今天要说明的重点问题,也是以后在零基础学习其他有限元问题需要掌握的基础。
要注意一个重点:能够推导整个流程自然是极好的,但零基础阶段更应该掌握的节点力平衡方程的依据以及刚度矩阵的最终样子。
这副图片是上面最后一幅图的变形模式,仅仅做了一个简单移项和指定。
观察刚度矩阵,可见里面就只有两类元素:要么是0,要么是EA/L。
EA/L是我们材料力学里面胡克定律其中一种形式的刚度,可以理解为刚度系数,整个刚度矩阵由刚度系数与0组成,并且是一个对称矩阵。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单元表---可通过成分名识别和序号识别 单元表 可通过成分名识别和序号识别 可通过成分名识别和序号
19
单元帮助
有冒号的用成分识别(冒号前是项目 有冒号的用成分识别(冒号前是项目Item,冒号后是成分 ,冒号后是成分Comp) 没有冒号的可利用序号识别 By sequence num 单元帮助中O(.OUT)该项目在打印输出文件可否使用 该项目在打印输出文件可否使用 单元帮助中 单元帮助中R(.R**)该项目在结果文件可否使用 单元帮助中R(.R**)该项目在结果文件可否使用 R栏可用才能用单元表获得 栏可用才能用单元表获得
作业:手算此题。 作业:手算此题。只算位移
17
单元表
单元表---行代表单元 列代表单元项目数据 单元表 行代表单元;列代表单元项目数据 行代表单元 作用 1、访问无法访问的数据 、 2、数据运算的数据源 、
18
如何定义单元表? 如何定义单元表?
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→Define Table →Add
= 1.56 ×10 −8 m
4
F
∆l1
A
∆l =
(∆l1 )2 + (∆l2 )2
F1l1 F2l2 −8 V2 = ∆l1 = = 1.51× 10 m U 2 = ∆l2 = = 0.394 × 10 −8 m EA EA
2、分析类型 、 3、问题描述 、 4、ANSYS单位 、 单位 5、单元 、 6、材料 、 7、实常数 、 8、建模 、
21
15
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→List Elem Table → 选择NF →OK 选择
16
ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Contour Plot → line Elem Res →selectNF → OK
4 3
③
① 1m
1
②
2
3
1m
F=1000N
1) 初步分析
4 3
③
∆l1 = 2∆l3 + ∆l2
F1 = 2 F3 + F2
① 1m
F3
∆l3
F1
2
F1 − F + F3 cos 45° = 0 F2 − F3 cos 45° = 0
1
②
2
1m
∆l2
F2
F
F1 = 792.89 N(拉) F2 = 207.11N(压)
2 设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK
6
3 选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Link 2D spar 1 →OK (back to Element Types window) →Close (the Element Type window)
10
11
10 结果显示 结构的变形图 ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… → select Def + Undeformed →OK
12
列表显示节点位移 ANSYS Main Menu: General Postproc →List Results →Nodal Solution 选择DOF solution 和Displacement vector sum →OK 选择
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→Plot Elem Table ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results → Elem Table
删除单元表
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→Erase Table
单元 LINK1 LINK8 LINK10
说明 二维;2平动自由度;承受拉压;不承受弯曲 三维;3平动自由度;承受拉压;不承受弯曲 三维;3平动自由度;仅受拉或受压模拟绳索等
LINK180 类似LINK8
ANSYS求解桁架问题实例 求解桁架问题实例 求解桁架
根杆组成的静不定桁架模型如下图所示, 由3根杆组成的静不定桁架模型如下图所示,材料 根杆组成的静不定桁架模型如下图所示 E=2.1e11Pa,µ=0.3,杆的横截面积均为 , ,杆的横截面积均为A=0.25m2。 根据结构的特点及所受载荷的情况,正确选取单元类型, 根据结构的特点及所受载荷的情况,正确选取单元类型,构 桁架的有限元模型 的有限元模型; 造桁架的有限元模型; 1、计算约束节点的约束反力; 、计算约束节点的约束反力; 2、计算受力节点的位移和各杆的轴力; 、计算受力节点的位移和各杆的轴力; 3、利用静力平衡关系,检查计算结果是否合理。 、利用静力平衡关系,检查计算结果是否合理。
静力分析 一维杆问题
m N Pa
LINK1:2节点(每个节点 个自由度) : 节点 每个节点2个自由度 节点( 个自由度) 弹性模量和泊松比
面积A 面积 直接建立有限元模型
5
1 进入 进入ANSYS 程序 → ANSYSED 9.0 →ANSYS Product Launcher →change the working directory into yours →input Initial jSYS Main Menu: General Postproc →List Results →Reaction SOLU ALL struc forc F →OK
14
单元表提取轴力
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→Define Table →Add 输入NF, 选择By sequence num 并输入 在User label for item 输入 ,在Results data item 选择 “Smisc,1” →OK
7
4 定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add… →select Type 1→ OK→input AREA:0.25 →OK →Close (the Real Constants Window) 5 定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 → OK 6 生成节点 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Nodes →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(1,0),3(1,1),4(0,1) →OK 依次输入四个点的坐标: 依次输入四个点的坐标 7 生成单元 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →elements →Auto Numbered →Thru Nodes →依次连接节点 ,3;节点 ,2;节点 ,4;→OK 依次连接节点2, ;节点1, ;节点2, ; 依次连接节点 打开节点号: 选项NODE Node 打开节点号:Utility Menu:Plotctrls→Numbering →选项 : 选项 numbers为On →在Elem/Attrib numbering选择 选择Element numbers →OK 为 在 选择 显示元素: 显示元素: Utility Menu:Plot→emements :
8
9
8 模型施加约束 给节点1、 、 施加 施加x和 方向的约束 给节点 、3、4施加 和y方向的约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement → On Nodes →节点 、3、4 →OK →select Lab2:ALL OFF → 节点1、 、 节点 OK 给节点2施加 方向载荷 给节点 施加y方向载荷 施加 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Nodes →拾取节点 拾取节点2→OK →Lab: FY, Value: -1000→OK 拾取节点 9 分析计算 ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
20
单元表操作
列出单元表数据
ANSYS Main Menu: General Postproc →Element Table→List Elem Table ANSYS Main Menu: General Postproc →List Results → Elem Table Data
绘制单元表数据