《有限元教程》_【20例ANSYS经典实例】

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ansys有限元分析案例

ansys有限元分析案例

ansys有限元分析案例ANSYS有限元分析案例。

在工程设计和分析领域,有限元分析是一种常用的数值模拟方法,它可以有效地预测结构在受力作用下的变形和应力分布。

而ANSYS作为目前应用最为广泛的有限元分析软件之一,具有强大的建模和仿真功能,被广泛用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。

本文将通过一个实际案例,介绍如何使用ANSYS进行有限元分析。

案例背景:某工程结构在实际使用过程中出现了裂纹现象,为了找出裂纹的成因并进行有效的修复措施,我们决定利用ANSYS进行有限元分析。

首先,我们需要建立结构的有限元模型,然后施加相应的载荷和边界条件,最终得出结构的应力分布和变形情况,从而找出裂纹的位置和原因。

建立有限元模型:首先,我们需要将结构进行几何建模,并进行网格划分,将结构划分为有限元单元。

在建立模型的过程中,需要考虑到结构的几何形状、材料属性以及实际工况下的载荷和边界条件。

在ANSYS中,可以通过几何建模模块进行结构建模,然后选择合适的单元类型和网格划分方法,对结构进行离散化处理。

施加载荷和边界条件:在建立完有限元模型之后,我们需要定义结构的加载情况,包括静载荷、动载荷、温度载荷等。

同时,还需要定义结构的边界条件,如约束条件、支撑条件等。

这些载荷和边界条件的设置需要符合实际工况,并且需要考虑到结构的非线性、材料的非均质性等因素。

进行仿真分析:一切准备就绪后,我们可以进行仿真分析,通过ANSYS求解器对结构进行有限元分析。

在仿真分析过程中,ANSYS会根据定义的载荷和边界条件,对结构进行求解,并得出结构的应力分布、位移和变形情况。

通过对仿真结果的分析,可以找出结构中的弱点和故障部位,为后续的修复工作提供参考依据。

结果分析与修复措施:最后,我们需要对仿真结果进行深入分析,找出裂纹的具体位置和成因。

根据分析结果,可以制定针对性的修复措施,如增加加强筋、更换材料、改变结构设计等。

通过对仿真结果的分析,可以有效地指导后续的结构修复工作,并提高结构的安全性和可靠性。

ansys有限元法解题实例

ansys有限元法解题实例

Ansys有限元课程设计问题一:飞机机翼振动模态分析机翼模型沿着长度方向具有不规则形状,而且其横截面是由直线和曲线构成(如图所示)。

机翼一端固定于机身上,另一端则自由悬挂。

机翼材料的常数为:弹性模量E=0.26GPa,泊松比m=0.3,密度r=886kg/m^3一、操作步骤:1.选取5个keypoint,A(0,0,0)为坐标原点,同时为翼型截面的尖点;2.B(2,0,0)为下表面轮廓截面直线上一点,同时是样条曲线BCDE的起点;3.D(1.9,0.45,0)为样曲线上一点;4.C(2.3,0.2,0)为样条曲线曲率最大点,样条曲线的顶点;5.E(1,0.25,0)与点A构成直线,斜率为0.25;6.通过点A、B做直线和点B、C、D、E作样条曲线就构成了截面的形状。

沿Z 方向拉伸,就得到机翼的实体模型;7.创建截面如图:机翼材料的常数为:弹性模量E=0.26GPa,泊松比m=0.3,密度r=886kg/m^3 8.定义网格密度并进行网格划分:选择面单元PLANE42和体单元SOLID45进行划分网格求解。

面网格选择单元尺寸为0.00625,体网格划分时按单元数目控制网格划分,选择单元数目为109.对模型施加约束,由于机翼一端固定在机身上所以在机翼截面的一端所有节点施加位移和旋转约束二、有限元处理结果及分析:机翼的各阶模态及相应的变形:一阶振动模态图:二阶振动模态图:三阶振动模态图:四阶振动模态图:五阶振动模态图:命令流:/FILNAM,MODAL/TITLE,Modal analysis of a modal airplane wing /PMETH,OFF,0KEYW,PR_STRUC,1/UIS,MSGPOP,3/PREP7ET,1,PLANE42ET,2,SOLID45MP,EX,1,380012MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,1.033E-3K,1,K,2,2K,3,2.3,0.2K,4,1.9,0.45K,5,1,0.25/TRIAD,OFF/PNUM,KP,1LSTR,1,2LSTR,5,1BSPLIN,2,3,4,5,,,-1,0,,-1,-0.25,, AL,1,2,3ESIZE,0.25MSHKEY,0MSHAPE,0,2DAMESH,1SAVEESIZE,,10TYPE,2VEXT,1,,,0,0,10/SOLUANTYPE,MODAL MODOPT,SUBSP,5,,,,OFF EQSLV,SPARMXPAND,5,,,,0.001 LUMPM,0PSTRES,0ESEL,U,TYPE,,1NSEL,S,LOC,Z,0D,ALL,ALLALLSEL,ALLSOLVE/POST1SET,LISTSET,FIRSTPLDI,,ANMODE,10,0.5,,0FINISH13/EXIT,ALL问题二:内六角扳手静力分析内六角扳手在日常生产生活当中运用广泛,先受1000N的力产生的扭矩作用,然后在加上200N力的弯曲,分析算出在这两种外载作用下扳手的应力分布。

ansys有限元分析作业经典案例

ansys有限元分析作业经典案例

工程软件应用及设计实习报告实习时间:一.实习目的:1.熟悉工程软件在实际应用中具体的操作流程与方法,同时结合所学知识对理论内容进行实际性的操作.2.培养我们动手实践能力,将理论知识同实际相结合的能力,提高大家的综合能力,便于以后就业及实际应用.3.工程软件的应用是对课本所学知识的拓展与延伸,对我们专业课的学习有很大的提高,也是对我们进一步的拔高与锻炼. 二.实习内容(一)用ANSYS软件进行输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压:1.0e8 PaR1=0.3R2=0.5管道材料参数:弹性模量E=200Gpa;泊松比v=0.26.图1受均匀内压的输气管道计算分析模型(截面图)题目解释:由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的断面效应,认为在其方向上无应变产生.然后根据结构的对称性,只要分析其中1/4即可.此外,需注意分析过程中的单位统一.操作步骤1.定义工作文件名和工作标题1.定义工作文件名.执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062,单击OK按钮.2.定义工作标题.执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062,单击OK 按钮.3.更改目录.执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen2.定义单元类型和材料属性1.设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK2.选择单元类型.执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →applyAdd/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OKOptions…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示,选择OK接受单元类型并关闭对话框.图23.设置材料属性.执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2e11,在PRXY框中输入0.26,如图3所示,选择OK并关闭对话框.图33.创建几何模型1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK2. 生成管道截面.ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical →ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In Active Coord →依次连接1,2,3,4点→OK 如图4图4Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines →依次拾取四条边→OK →ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian 如图5图53.拉伸成3维实体模型Preprocessor →Modeling→operate→areas→along normal输入2,如图6所示图64.生成有限元网格Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→V olumes Mesh→Tet→Free,.采用自由网格划分单元.执行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-V olume-Free,弹出一个拾取框,拾取实体,单击OK按钮.生成的网格如图7所示.图75.施加载荷并求解1.施加约束条件.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取前平面,单击OK按钮,弹出如图8所示的对话框,选择“U Y”选项,单击OK按钮.图8同理,执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas,弹出一个拾取框,拾取左平面,单击OK按钮,弹出如图8所示的对话框,选择“U X”选项,单击OK按钮.2.施加载荷.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas,弹出一个拾取框,拾取内表面,单击OK按钮,弹出如图10所示对话框,如图所示输入数据1e8,单击OK按钮.如图9所示.生成结构如图10图9图103.求解.执行Main Menu-Solution-Solve-Current LS,弹出一个提示框.浏览后执行file-close,单击OK按钮开始求解运算.出现一个【Solution is done】对话框是单击close按钮完成求解运算.6.显示结果1.显示变形形状.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape,弹出如图11所示的对话框.选择“Def+underformed”单选按钮,单击OK按钮.生成结果如图12所示.图11图122.列出节点的结果.执行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution,弹出如图13所示的对话框.设置好后点击OK按钮.生成如图14所示的结果图13图143.浏览节点上的V on Mises应力值.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu,弹出如图15所示对话框.设置好后单击OK按钮,生成结果如图16所示.图15图167.以扩展方式显示计算结果1.设置扩展模式.执行Utility Menu-Plotctrls-Style-Symmetry Expansion,弹出如图17所示对话框.选中“1/4 Dihedral Sym”单选按钮,单击OK按钮,生成结果如图18所示.图17图182.以等值线方式显示.执行Utility Menu-Plotctrls-Device Options,弹出如图19所示对话框,生成结果如图20所示.图19图20结果分析通过图18可以看出,在分析过程中的最大变形量为418E-03m,最大的应力为994E+08Pa,最小应力为257E+09Pa.应力在内表面比较大,所以在生产中应加强内表面材料的强度.。

ansys有限元分析实用教程2篇

ansys有限元分析实用教程2篇

ansys有限元分析实用教程2篇第一篇:ansys有限元分析实用教程(上)有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法,可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。

在ansys软件平台下,有限元分析功能十分强大,能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。

本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。

一、建立模型在进行有限元分析前,首先需要建立准确的模型。

在ansys中,可以通过多种方式进行几何建模,包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。

为了确保模型的准确性,需要注意以下几个方面:1.确定模型的几何形状,包括尺寸、几何特征等。

2.选择适当的单元类型,不同形状的单元适用于不同的工程问题。

3.注意建模过程中的单位一致性,确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。

4.检查模型建立后的性质,包括质量、连接性和几何适应性等。

二、设置材料参数和加载条件建立模型后,需要设置材料的弹性参数和加载条件。

在ansys中,可以设置各种材料属性,包括弹性模量、泊松比、密度等。

此外,还需要设置加载条件,包括加速度、力、位移等。

在设置过程中,需要注意以下几个方面:1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。

2.确保材料参数和加载条件设置正确。

3.考虑到不同工况下的加载条件,进行多组加载条件的设置。

三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤,它将模型分割成许多小单元进行计算。

在ansys中,可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。

在进行网格划分时,需要注意以下几个方面:1.选择适当的单元类型和网格密度,确保模型计算结果的准确性。

2.考虑网格划分的效率和计算量,采用合理的网格划分策略。

3.对于复杂模型,可以采用自适应网格技术,提高计算效率和计算精度。

四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后,即可进行模型求解。

在ansys中,可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。

有限元软件ansys培训教程:第六讲实例

有限元软件ansys培训教程:第六讲实例

有限元软件ansys培训教程:第六讲实例有限元软件 ANSYS 培训教程:第六讲实例在有限元软件 ANSYS 的学习过程中,实例操作是巩固理论知识、提升应用能力的关键环节。

本讲将通过一个具体的实例,带您深入了解 ANSYS 在工程问题中的实际应用。

我们要分析的是一个简单的悬臂梁结构。

假设该悬臂梁长度为5 米,横截面为矩形,宽 02 米,高 03 米,材料为钢材,弹性模量为 210GPa,泊松比为 03,在梁的自由端施加一个垂直向下的集中力 1000N。

首先,打开 ANSYS 软件,进入前处理模块(Preprocessor)。

在前处理中,我们需要定义单元类型、材料属性和几何模型。

选择合适的单元类型对于准确模拟结构的力学行为至关重要。

对于这个悬臂梁问题,我们可以选择 BEAM188 单元,它适用于分析梁结构。

接下来定义材料属性。

在材料属性设置中,输入钢材的弹性模量210×10^9 Pa 和泊松比 03。

然后创建几何模型。

我们可以通过直接输入关键点的坐标来构建悬臂梁的形状。

首先定义梁的两个端点,一个固定端(坐标为 0,0,0),一个自由端(坐标为 5,0,0),然后连接这两个点形成直线,从而创建出悬臂梁的几何模型。

完成几何模型创建后,需要对其进行网格划分。

合理的网格划分能够提高计算精度和效率。

对于这个简单的悬臂梁,可以采用均匀的网格划分方式。

进入求解模块(Solution),施加边界条件和载荷。

在固定端,约束所有自由度,即限制其在 X、Y、Z 方向的平移和绕 X、Y、Z 轴的转动。

在自由端施加垂直向下的集中力 1000N。

设置好求解选项后,点击求解按钮,ANSYS 软件将开始计算。

计算完成后,进入后处理模块(Postprocessor)查看结果。

我们可以查看梁的变形、应力分布等情况。

通过查看变形结果,可以直观地了解悬臂梁在载荷作用下的挠曲程度。

应力分布结果则能帮助我们判断结构是否会发生破坏。

ANSYS经典案例分析

ANSYS经典案例分析

ANSYS经典案例分析ANSYS(Analysis System)是世界上应用广泛的有限元分析软件之一、它在数值仿真领域拥有广泛的应用,可以解决多种工程问题,包括结构力学、流体动力学、电磁学、热传导等。

本文将分析ANSYS的经典案例,并介绍其在不同领域的应用。

一、结构力学领域1.案例一:汽车碰撞分析汽车碰撞是一个重要的安全问题,对车辆和乘客都有很大的影响。

利用ANSYS进行碰撞分析可以模拟不同类型车辆的碰撞过程,并预测车辆结构的变形情况以及乘客的安全性能。

通过这些分析结果,可以指导汽车制造商改进车辆结构,提高车辆的碰撞安全性能。

2.案例二:建筑结构分析建筑结构的合理性和稳定性对于保证建筑物的安全和耐久性至关重要。

ANSYS可以对建筑结构进行强度和刚度的分析,评估结构的稳定性和安全性能。

例如,可以通过ANSYS分析大楼的地震响应,预测结构的位移和变形情况,以及评估建筑物在地震中的安全性。

二、流体动力学领域1.案例一:空气动力学分析空气动力学分析对于飞行器设计和改进具有重要意义。

利用ANSYS可以模拟飞机在不同速度下的气动性能,预测飞机的升阻比、空气动力学力矩等参数。

通过这些分析结果,可以优化飞机的设计,提高飞行性能和燃油效率。

2.案例二:水动力学分析水动力学分析对于船舶和海洋工程设计至关重要。

利用ANSYS可以模拟船舶在不同海况下的运动特性,预测船舶的速度、稳定性和抗浪性能。

通过这些分析结果,可以优化船舶的设计,提高船舶的性能和安全性能。

三、电磁学领域1.案例一:电力设备分析电力设备的稳定性和运行性能对电力系统的正常运行至关重要。

利用ANSYS可以模拟电力设备的电磁特性,预测电磁场分布、电磁场强度和电流密度等参数。

通过这些分析结果,可以评估电力设备的稳定性和运行性能,并指导电力系统的设计和改进。

2.案例二:电磁干扰分析电磁干扰是电子设备设计中常见的问题,特别是在通信和雷达系统中。

利用ANSYS可以模拟电磁干扰的传播路径和强度,预测设备的抗干扰能力。

Ansys有限元分析实例[教学]

Ansys有限元分析实例[教学]

Ansys有限元分析实例[教学]有限元分析案例:打点喷枪模组(用于手机平板电脑等电子元件粘接),该产品主要是使用压缩空气推动模组内的顶针作高频上下往复运动,从而将高粘度的胶水从喷嘴中打出(喷嘴尺寸,0.007”)。

顶针是这个产品中的核心零件,设计使用材料是:AISI 4140 最高工作频率是160HZ(一个周期中3ms开3ms关),压缩空气压力3-8bar, 直接作用在顶针活塞面上,用Ansys仿真模拟分析零件的强度是否符合要求。

1. 零件外形设计图:2. 简化模型特征后在Ansys14.0 中完成有限元几何模型创建:3. 选择有限元实体单元并设定,单元类型是SOILD185,由于几何建模时使用的长度单位是mm, Ansys采用单位是长度:mm 压强:3Mpa 密度:Ton/M。

根据题目中的材料特性设置该计算模型使用的材料属性:杨氏模量 2.1E5; 泊松比:0.29; 4. 几何模型进行切割分成可以进行六面体网格划分的规则几何形状后对各个实体进行六面体网格划分,网格结果:5. 依据使用工况条件要求对有限元单元元素施加约束和作用载荷:说明: 约束在顶针底端球面位移全约束;分别模拟当滑块顶断面分别以8Bar,5Bar,4Bar和3Bar时分析顶针的内应力分布,根据计算结果确定该产品允许最大工作压力范围。

6. 分析结果及讨论:当压缩空气压力是8Bar时:当压缩空气压力是5Bar时:当压缩空气压力是4Bar时:结论:通过比较在不同压力载荷下最大内应力的变化发现,顶针工作在8Bar时最大应力达到250Mpa,考虑到零件是在160HZ高频率在做往返运动,疲劳寿命要求50百万次以上,因此采用允许其最大工作压力在5Mpa,此时内应力为156Mpa,按线性累积损伤理论[3 ]进行疲劳寿命L-N疲劳计算,进一部验证产品的设计寿命和可靠性。

ansys实例

ansys实例

Ansys有限元分析实例一、直接建模-桁架的有限元分析λ,各杆横截面积均为下图所示为一平面桁架,长度L=0.1m,E=2.06e11,3.0=σ。

A=1X10-4,力P=2000N,计算各杆的轴向力Fa、轴向应力a1、建立有限元模型:(1) 建立工作文件夹:在运行ANSYS之前,在默认工作目录下建立一个文件夹,名称为beam,在随后的分析过程中所生成的所有文件都将保存在这个文件夹中。

启动ANSYS后,使用菜单“File”——“Change Directory…”将工作目录指向beam 文件夹;使用“Change Jobname…”输入beam2D为初始文件名,使分析过程中生成的文件均以beam2D为前缀。

选择结构分析,操作如下:GUI: Main Menu > Preferences > Structural(2) 选择单元:操作如下:GUI: Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Structural Beam >2D elastic 3,然后关闭Element Types 对话框。

定义单元实常数梁单元的实常数,输入AREA为2e-4。

GUI: Main Menu > Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete > Add(4) 定义材料属性:定义弹性模量和泊松比,操作如下:GUI: Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Models > Structural > linear > Elastic > Isotropic在弹出的对话框中输入材料参数,杨氏模量(EX): 2.06e11泊松比(PRXY):0.3(5)创建节点:首先定义4个节点,然后通过节点生成单元。

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!%%%%%%%%%% [典型例题]3.3.7(3) %%% end %%%%%
【ANSYS 算例】3.4.2(1) 基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step) 下面以一个简单桁架桥梁为例,以展示有限元分析的全过程。背景素材选自位于密执 安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988),见图 3-22。该桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁, 桥身弦杆, 底梁分别采用 3 种不同型号的型钢, 结构参数见表 3-6。 桥长 L=32m,桥高 H=5.5m。 桥身由 8 段桁架组成,每段长 4m。该桥梁可以通行卡车,若这里仅考虑卡车位于桥梁中间 位置, 假设卡车的质量为 4000kg, 若取一半的模型, 可以将卡车对桥梁的作用力简化为 P1 , P2 和 P3 ,其中 P1= P3=5000 N, P2=10000N,见图 3-23。
【ANSYS 算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析 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: E 3.0 1011 Pa ,
I 6.5 107 m4 , A 6.8 104 m2 ,相应的有限元分析模型见图 3-20。在 ANSYS 平台
(4) 定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Material Props → Material Models → Structural → Linear → Elastic→ Isotropic: EX: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 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add/Edit/Delete →Add →Type 1 Beam3→ OK→Real Constant Set No: 1 (第 1 号实常数), Cross-sectional area:6.8e-4 (梁的横截面积) →OK →Close (6) 生成几何模型 生成节点 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Creat→Nodes→ In Active CS→Node number 1 → X:0,Y:0.96,Z:0 → Apply → Node number 2 → X:1.44,Y:0.96,Z:0 → Apply → Node number 3 → X:0,Y:0,Z:0→Apply→Node number 4 → X:1.44,Y:0,Z:0→OK 生成单元 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Modeling → Create →Element → Auto Numbered → Thru Nodes → 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 X 方向的受力 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Force/Moment → On Nodes → 选择节点 1→ apply →Direction of force: FX →VALUE:3000 → OK→ 上方施加 Y 方向的均布载荷 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply →Structural → Pressure →On Beams → 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 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Displacement → On Nodes → 选取节点 3 和节点 4 → Apply → Lab:ALL DOF → OK (8) 分析计算 ANSYS Main Menu: Solution → Solve → Current LS → OK → Should the Solve Command be Executed? Y→ Close (Solution is done! ) → 关闭文字窗口 (9) 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc → Plot Results →Deformed Shape … → Def + Undeformed → OK (返回到 Plot Results) (10) 退出系统 ANSYS Utility Menu: File→ Exit …→ Save Everything→OK (11) 计算结果的验证 与 MATLAB 支反力计算结果一致。
ANSYS Main Menu: Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete... → Add…→ Beam: 2d elastic 3 → OK(返回到 Element Types 窗口)→ Close (4) 定义实常数以确定梁单元的截面参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Real Constants…→ Add/Edit/Delete → Add…→ select Type 1 Beam 3 → OK → input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2.19E-3,Izz: 3.83e-6(1 号实常数用于顶梁和 侧梁) → Apply → input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1.185E-3,Izz: 1.87E-6 (2 号实常数用于弦杆) → Apply → input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3.031E-3, Izz: 8.47E-6 (3 号实常数用于底梁) → OK (back to Real Constants window) → 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(定义泊松比及弹性模量) → OK → Density (定 义材料密度) → input DENS: 7800, → OK → Close(关闭材料定义窗口) (6) 构造桁架桥模型 生成桥体几何模型 ANSYS Main Menu:Preprocessor → Modeling → Create → Keypoints → In Active CS → NPT Keypoint number:1,X,Y,Z Location in active CS:0,0 → Apply → 同样输入其余 15 个特征点坐 标(最左端为起始点,坐标分别为 (4,0), (8,0), (12,0), (16,0), (20,0), (24,0), (28,0), (32,0), (4,5.5), (8,5.5), (12,5.5), (16.5.5), (20,5.5), (24,5.5), (28,5.5) )→ Lines → Lines → Straight Line → 依次分别连接特征点 → OK 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Meshing → Mesh Attributes → Picked Lines → 选择桥顶梁 及侧梁 → OK → select REAL: 1, TYPE: 1 → Apply → 选择桥体弦杆 → OK → select REAL: 2, TYPE: 1 → Apply → 选择桥底梁 → OK → select REAL: 3, TYPE:1 → OK → ANSYS Main Menu: Preprocessor → Meshing → MeshTool → 位于 Size Controls 下的 Lines: Set → Element Size on Picked → Pick all → Apply → NDIV:1 → OK → Mesh → Lines → Pick all → OK (划分网格) (7) 模型加约束 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Displacement → On Nodes → 选取桥身左端节点 → OK → select Lab2: All DOF(施加全部约束) → Apply → 选取桥身右 端节点 → OK → select Lab2: UY(施加 Y 方向约束) → OK (8) 施加载荷 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Force/Moment → On Keypoints → 选取底梁上卡车两侧关键点(X 坐标为 12 及 20) → OK → select Lab: FY,Value: -5000 → Apply → 选取底梁上卡车中部关键点 (X 坐标为 16) → OK → select Lab: FY, Value: -10000 → OK → ANSYS Utility Menu:→ Select → Everything (9) 计算分析 ANSYS Main Menu:Solution → Solve → Current LS → OK (10) 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc → Plot Results → Deformed shape → Def shape only → OK (返回到 Plot Results) → Contour Plot → Nodal Solu → DOF Solution, Y-Component of Displacement → OK(显示 Y 方向位移 UY)(见图 3-24(a)) 定义线性单元 I 节点的轴力 ANSYS Main Menu → General Postproc → Element Table → Define Table → Add → Lab: [bar_I], By sequence num: [SMISC,1] → OK → Close 定义线性单元 J 节点的轴力
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