ansys三维梁结构分析

课程分析

COURSE ANALYSIS

题目：三维梁结构分析

系别：机械工程系

专业：机械设计制造及自动化

学制：四年

姓名：

学号：

导师：

20 14 年6 月8 日

分析1：三维梁结构分析

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一、概述

此次分析的模型为三维梁结构，梁结构如图所示，最上端（红色）为m R 4.0=圆截面，其余横截面积为m m 5.05.0⨯矩形。此模型的弹性模量为GPa E 150=，泊松比为25.0，材料密度为32600m Kg =ρ。

模型的约束情况为底部四个支撑点完全约束，其所受载荷作用在顶端两点，力的方向在YZ 平面，与Y 成︒30角，且模型自重不可忽略。据此条件求梁的最大应力及最大变形。（可采用188Beam 单元模拟）

二、模型及约束情况

下面介绍模型的创建及约束的施加。

1、模型创建

通过观察模型的结构特征，可以现创建两个m

4⨯

5

⨯的长方体

m5

m

叠加，再将第二个长方体沿m

5⨯面内的对角线分割，并删除上半部

m5

分，然后对这两个体求和，再分别将体单元和面单元删除。这样就只剩下线单元。最后再将剩下的线补充加上。如下图所示。

2、材料定义

模型创建完成后，再定义材料的单元类型、弹性模量、泊松比及密度。通过tion

sec分别定义m

=圆截面及m

R4.0

5.0⨯矩形截面。定

m5.0

义完之后，分别将这两个截面应用到相应的梁上。

3、网格划分

通过meshtool工具设置网格划分尺寸及网格划分命令。打开形状因子，结果如下图所示。

4、约束及载荷施加

按照要求在模型底部四个支撑点施加完全约束，在顶部两个点施加N F N F y z 3031,1750-=-=的载荷，在Z 方向施加重力加速度28.9s m kg g ⋅=。结果如下图所示。

5、模型求解

完成上述定义之后，即可进行模型求解。

三、分析结果

通过模型求解可查看分析结果如下图所示。

1、变形量分析

从图中可以看出最大变形量为m4

⨯。

.1-

76

10

2、应力分析

从图中可以看出最大应力为Pa

6

.1⨯。

10

86