ANSYS分析报告

《大型结构分析软件的应用及开发》

学习报告

学院：建筑工程学院

专业班级：工程力学141

姓名：付贤凯

指导老师：**

学号：************

1．模型介绍

如下图所示的一桁架结构，受一集中力大小为800N的作用，杆件的弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。杆件的截面为正方形达长为1m，横截面面积为1m2。现求它的变形图与轴力图。

图1 桁架模型与受力简图（单位：mm）

2．建模与划分网格

利用大型有限元软件ANSYS，采用Link，2Dspar 1的单元进行模拟，通过网格的划分得到如图2所示的有限元模型。

图2 有限元模型

结合有限元模型中的约束条件为左侧在X与Y方向铰支固定，荷载条件为最右侧处施加向下的集中力P=800N。施加约束与荷载后的几何模型如图4所示。

图3 施加荷载与约束的几何模型

3．位移与轴力图

因在Y方向受力，所以主要做Y方向的位移图，又因为杆件在轴线方向有变形，故在X方向仍有一定的位移。则图5为变形前后的板件形状。图6为模型沿Y方向的位移图，图7为模型沿X方向的位移图，图8为模型的总位移图。

图4 桁架变形前后形状图

图5 Y方向位移图

图6 X方向位移图

图7 总位移图

分析所有的位移图可以看出从以看出左端变形最小，为零，右端变形最大。从总位移图可以看出最大的位移在左下点处，大小为0.164×10−5m。从X方向位移图可以看出，左下点处在X方向位移最大为0.36×10−6。从Y方向位移图可以看出最大位移在左下点处为0.164×10−5。都符合实际情况，图9为模型的轴力图。

图8 轴力图

4.讨论

桁架的轴力可以运用的结构力学或理论力学知识进行简单计算得出的结果与此次ANSYS运行出来的结果是一致的。最在的轴力值为-16000N，有一根零杆。

5.学习心得与课程建议

在本次的学习ANSYS后，毫无疑问，刚开始接触ANSYS时，如果对有限元，单元，节点，形函数等《有限元单元法及程序设计》中的基本概念没有清楚的了解话，那么学ANSYS 很长一段时间都会感觉还没入门，只是在僵硬的模仿，即使已经了解了，在学ANSYS之前，也非常有必要先反复看几遍书，加深对有限元单元法及其基本概念的理解。

作为工程力学专业的学生，虽然力学理论知识学了很多，但对许多基本概念的理解许多人基本上是只停留于一个符号的认识上，理论认识不够，更没有太多的感性认识，比如一开始学ANSYS时可能很多人都不知道钢材应输入一个多大的弹性模量是合适的。而在进行有限元数值计算时，需要对相关参数的数值有很清楚的了解，比如材料常数，直接关系到结果的正确性，一定要准确。实际上在学ANSYS时，以前学的很多基本概念和力学理论知识都忘得差不多了，因而遇到有一定理论难度的问题可能很难下手，特别是对结果的分析，需要用到《材料力学》，《弹性力学》和《塑性力学》里面的知识进行理论上的判断，所以在这种情况下，复习一下《材料力学》，《弹性力学》和《塑性力学》是非常有必要的，加深对基本概念的理解，实际上，适当的复习并不要花很多时间，效果却很明显，不仅能勾起遥远的回忆，加深理解，又能使遇到的问题得到顺利的解决。