简支梁的应力分析

课程设计任务书

简支粱结构的内力计算

问题阐述

图示简支梁为18号工字钢，跨度L=6m，截面高度H=0.5m，截面面积A=0.008m2，惯性矩

l=0.0002108m4，弹性模量E=2.06e11N/mm2，集中载荷P=100KN。对该梁进行分析，画出弯矩图和剪力图。

图1简支梁

交互式的求解过程

1. 进入ANSYS

在D盘建立一名为1001011317的文件夹，工作文件名为jianzhiliang。然后运行

开始 -- > 程序---- >ANSYS11.0.0 ------- > An sys Product Lau ncher

T file Ma nageme nt select Worki ng Directory: D:\1001011317 , in put job name:jia nzhilia ng Run

2. 建立几何模型

2.1创建关键点

(1)选择菜单路径：Main Menu : Preprocessor^ Modeling T Create^ Node^ In Active CS。

(2)在创建节点窗口内，在NODE后的编辑框内输入节点号1,并在X , Y , Z后的

编辑框内输入0, 0, 0作为节点1的坐标值，按下该窗口内的Apply按钮。

(3)输入节点号2，并在X , Y , Z后的编辑框内输入3, 0, 0作为节点2的坐标值，单击该窗口内的Apply按钮。

(4)输入节点号3，并在X , Y , Z后的编辑框内输入6, 0, 0作为节点3的坐标值，单击该窗口内的Apply按钮。

2.2创建直线

(1)选择菜单路径：Ma in Me nu : Preprocessor^ Modeli ng Create^ Node^ Lin es Lines T Straight

Line。

( 2)单击以后将弹出一个拾取菜单，此时拾取节点 1 和节点2，然后点击Apply 按键，

再拾取节点 2 和节点3，最后点击Ok 按钮，完成直线的创建。

( 3)在完成模型创建后，单击工具栏窗口中的SAVE_DB 保存数据文件。

3. 设定分析模块

选择菜单路径：Main Menu : Preferences,弹出一个对话框，选中Structural，然后单击OK 按钮完成分析模块的选择。

4. 选择单元类型并定义单元的实常数

4.1选择单元类型。

( 1)选择Main Menu ：Preprocessor t Element Type t Add/Edit/Delete 。

( 2)按下Element Type 窗口内的Add 按钮。

(3)在单元类型库中，选择左侧列表中的BEAM 单元家族，及右侧列表中2D elastic 3 类型，按下OK 按钮完成选择。

( 4)按下Close 按钮关闭Element Type 窗口。

4.2定义单元的实常数。

(1)选择Main Menu : Preprocessor^ Real Constants,将弹出实常数列表对话框。

(2)单击对话框中的Add...按钮，然后选择BEAM3 。

( 3)单击对话框中的OK 按钮，弹出定义BEAM3 单元实常数的对话框。

(4)在AREA 框中输入0.008，在IZZ 中框中输入0.0002108，在HEIGHT 框中输入0.5，然单击OK 按钮，完成实常数的定义。

5. 定义材料属性

1) 选择Main Menu：Preprocessor t Material Props t Material Models。

2) 在材料定义窗口内选择：Structural t Linear t Elastic t Isotropic。

3) 在EX 后的文本框内输入数值2.06e11 作为弹性模量。

4) 按下OK 按钮完成定义。

5) 单击工具栏窗口中的SAVE_DB 保存数据文件。

6. 给几何模型赋属性

(1)选择Main Menu：Preprocessor t Modeling t Create t Elements t Elem Attributes ，弹出对话框。

( 2)由于本题只有一种单元类型，一种实常数和一种材料属性，所以采用默认选项即可，单击OK 按钮完成给几何模型赋属性。

7. 划分网格

选择Main Menu ：Preprocessor t MeshTool ，弹出对话框，单击Mesh 按钮，弹出对话框，单击Pick All按钮完成网格划分。

8. 施加载荷和约束

8.1施加载荷

(1)选择Main Menu : Solution 宀Define Loads^ Apply Structural Force/Moment On no des o

(2)用鼠标在图形窗口内选择节点2o

(3)按下OK键，弹出对话框，在Lab框中选择FY，在VALUE框中输入-100000。单击OK完成施加载荷工作。

8.2施加约束

(1)选择Main Menu : Solution 宀Define Loads^ Apply StructuralDisplacement On no des。

(2)用鼠标在图形窗口内选择节点1o

(3)按下选择窗口内的Apply按钮。

(4)选择自由度UX和UY，并在VALUE后为其输入数值0。

(5)按下Apply按钮。

(6)用鼠标在图形窗口内选择节点3o

(7)按下选择窗口内的Apply按钮。

(8)选择自由度UY，并在VALUE后为其输入数值0。

(9)按下OK按钮。

图2施加载荷和约束

9. 求解

(1)选择Main Menu : Solution Solve s Current Ls。

(2)按下OK 按钮关闭Solve Current Load Step 窗口。

(3)按下Close按钮关闭求解结束后出现的In