梁结构静力有限元分析论文

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有限元受力分析--结构梁-力-计算

有限元受力分析–结构梁-力-计算1. 前言受力分析是工程设计中至关重要的一环，能够帮助工程师完善设计并避免安全事故的发生。

在此，我们将介绍有限元受力分析在结构梁设计中的应用。

本文将重点讲解有限元受力分析的相关理论和计算方法。

2. 有限元受力分析有限元分析是数值计算的一种方法，可用于解决工程中的受力分析问题。

它把结构离散为有限个单元，然后对每个单元进行分析。

有限元分析可分为线性有限元分析和非线性有限元分析两种类型。

本文我们只讨论线性有限元分析。

在有限元分析中，结构被分解为离散的单元，每个单元都是基于解析解的一部分。

有限元的形状、尺寸和材料属性可以通过计算机程序进行定义。

使用数学模型和有限元方法，可以计算单元的应力、变形和应变，从而进行结构的受力分析。

3. 结构梁结构梁相信大家应该都知道，它是工程中最为常用的结构之一。

它具有一定的强度和刚度，可以支撑和传递载荷。

一般来说，结构梁通常由简单的杆件单元组成。

在进行结构梁受力分析时，我们需要考虑弯曲、剪切和挤压等不同形式的载荷，以及结构在工作条件下的应变和应力分布情况。

有限元受力分析对于这些问题的研究提供了很好的解决方案。

4.力的分析在受力分析中，载荷是非常关键的参数。

载荷可以是点载荷、均布载荷、集中荷载等。

在本文中，我们将分别介绍这些载荷类型的有限元分析方法。

4.1 点载荷分析点载荷通常是一个单点受到的载荷。

对于点载荷的有限元分析，我们可以通过构建一个网格模型，然后将点载荷作用在网格的节点上。

此外，还需要设定材料的弹性模量和截面的截面面积，以计算结构的应力和变形。

需要注意的是，点载荷分析过程中的网格划分应当尽量精细，以达到更为优秀的数值精度。

4.2 均布载荷分析均布载荷是沿着梁的长度方向均匀分布的载荷，例如一根梁的自重、荷载等。

在进行均布载荷的有限元分析时，我们可以在网格的中央位置放置均布载荷，然后将梁的边缘节点设置为固定的约束条件。

同样，需要设定材料的弹性模量和截面的截面面积以计算结构的应力和变形。

结构静力有限元模型修正研究与应用

一、背景与意义结构静力有限元模型修正研究与应用是现代工程领域中的一个重要课题，其研究目的在于提高结构静力有限元模型的精度和可靠性，从而使得有限元分析在工程实践中具有更高的准确性和实用性。

传统的结构静力有限元模型在分析复杂结构时常常存在着精度不足的问题，尤其是在考虑非线性和非均匀性时更为突出。

进行结构静力有限元模型的修正研究与应用是非常必要的。

修正后的有限元模型不仅能够更准确地反映结构的受力行为，还能够提高模型的收敛性和计算效率。

二、关键技术与方法1. 结构静力有限元模型修正的基本原理结构静力有限元模型修正的基本原理是通过对原有的有限元模型进行修正和改进，以提高其精度和准确性。

修正的方法包括改进刚度矩阵、修正材料模型、考虑非线性和非均匀性效应等。

2. 结构静力有限元模型修正的关键技术和方法结构静力有限元模型修正涉及到多个关键技术和方法，包括但不限于参数修正法、模态超级位置法、附加刚度法、几何非线性效应考虑和材料非均匀性等。

这些方法通过对原有的有限元模型进行改进和修正，以提高其精度和可靠性。

三、研究现状与发展趋势目前，结构静力有限元模型修正的研究已经取得了一定的成果，但在应用中还存在一定的局限性。

目前结构静力有限元模型的修正方法大多是针对特定问题或特定结构的，通用性较差；另由于结构静力有限元模型修正涉及到多个方面，现有的研究还存在不足之处，有待进一步完善。

未来，结构静力有限元模型修正的研究将会朝着以下方向发展：一是针对不同结构和不同问题，提出更加通用和普适的修正方法；二是加强对结构非线性和非均匀性效应的研究，提高有限元模型的适用范围和精度；三是结合人工智能等新技术，加快有限元模型修正的速度和效率。

四、典型案例分析1. 桥梁结构的有限元模型修正以桥梁结构为研究对象，通过对桥梁结构的有限元模型进行改进和修正，提高了模型的精度和可靠性。

修正后的有限元模型能够更准确地反映桥梁结构的受力情况，为工程实践提供了可靠的分析依据。

有限元分析中的结构静力学分析怎样才能做好精选全文

可编辑修改精选全文完整版有限元分析中的结构静力学分析怎样才能做好1 概述结构有限元分析中，最基础、最根本、最关键、最核心同时也是最重要的一种分析类型就是“结构静力学分析”。

静力学分析可用于与结构相关、与流体相关、与电磁相关以及与热相关的所有产品；静力学分析是有限元分析的根基，是有限元分析的灵魂。

2 基础理论结构静力学按照矩阵的形式可表示为微分方程：[K]{x}+{F}=0其中，[K]代表刚度矩阵，{x}代表位移矢量，{F}代表静载荷函数。

由此可知，结构静力学有限元分析过程就是求解微分方程组的过程。

2.1 三个矩阵的说明静力学分析微分方程组三个矩阵进一步说明：[K]代表刚度矩阵。

举例说明，如果用手折弯一根筷子，假设筷子是钢材料的，比较硬，很难折断；假设筷子是常规木材的，比较脆，基本上都能折断。

这里筷子断与不断的本质并不是钢或者木材，而是钢或者木材表在筷子上表现出来的刚度（或者叫硬度），这里刚度用计算机数值分析的方式来描述，就是刚度矩阵。

{x}代表位移矢量。

举例说明，一把椅子，如果有人偏瘦，坐在椅子上，椅面基本不下沉；如果有人偏胖，坐在椅子上，椅面会有明显下沉（谁坐谁知道...），此时，椅面的下沉量，可用位移矢量来表示。

{F}代表静载荷函数，也是静力学分析的关键。

举例说明，上面筷子例子中，手腕对筷子的作用，就是一种载荷（或者叫外力、荷载、负荷、承重等）；上面椅子例子中，人对椅子表面的作用，也是一种载荷。

这些载荷在大多数情况下，没有明显的快慢效应，就可用静载荷函数来表示。

2.2 静力学分析中的载荷说明静载荷函数本质说明：假设1，相同一根筷子，又假设筷子比较粗（或者说是几根筷子捆绑在一起）：双手慢慢用1 / 5力，筷子难断；双手快速用力，筷子难断，此时慢慢折弯的效果就可以理解为静力学过程。

假设2，相同椅子：慢慢坐下去，椅子没有明显晃动；快速坐下去，椅子没有明显下沉与晃动，此时慢慢坐在椅子上的过程就可以理解为静力学过程。

元分析论文

元分析论文文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]梁结构静力有限元分析论文姓名：班级：学号：指导老师：摘要：本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。

我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元分析过程。

首先是建立好梁结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算得出结论，输出各种图像供设计时参考。

通过本文，我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。

关键字：ANSYS，梁结构，有限元，静力分析。

0引言在现代机械工程设计中，梁是运用得比较多的一种结构。

梁结构简单，当是受到复杂外力、力矩作用时，可以手动计算应力情况。

手动计算虽然方法简单，但计算量大，不容易保证准确性。

相比而言，有限元分析方法借助计算机，计算精度高，且能保证准确性。

另外，有限元法分析梁结构时，建模简单，施加应力和约束也相对容易，能分析梁结构应力状况的具体分布、最大变形量以及中性面位置，优势明显。

以下介绍一种常见梁的受力状况，并采用有限元法进行静力分析，得出了与手动计算基本吻合的结论。

以下为此次分析对象。

梁的截面形状为梯形截面，各个截面尺寸相同。

两端受弯矩沿中性面发生弯曲，如图2-1所示。

试利用ANSYS 软件对此梯形截面梁进行静力学分析，以获得沿梁AA 截面的应力分布情况。

1 有限元模型的建立首先进入ANSYS 中，采用自下而上的建模方式，创建梁结构有限元分析模型，同时定义模型的材料单元为Brick 8-node 45，弹性模量为200e9，泊松比为。

由于分析不需要定义实常数，因此可忽略提示，关闭Real Constants 菜单。

建立的切片模型如下：2 网格划分显示边线，关闭背景。

通过Meshtool 工具对建立好的模型进行网格划分。

首先设定网格划分参数，分别设置不同线条的网格划分参数后，采用六面体单元划分模型网格。

桥梁结构的静力学分析

桥梁结构的静力学分析桥梁结构一直以来都是人类工程领域的重要组成部分。

在现代社会中，桥梁不仅仅是交通的纽带，更是城市发展和经济繁荣的象征。

为了确保桥梁的安全稳定，静力学分析是一项必要且重要的研究内容。

本文将对桥梁结构的静力学分析进行探讨。

一、概述桥梁结构的静力学分析是指通过力学原理和方法，对桥梁在静力作用下的受力和变形进行计算和研究的过程。

它是桥梁设计和评估的关键一步，能够帮助工程师更好地了解桥梁的受力情况，避免潜在的结构失稳和破坏风险。

二、受力分析在进行桥梁结构的静力学分析时，首先需要进行受力分析。

桥梁结构通常由梁、柱、墩、桩等多个组成部分组成，每个组成部分都承受着不同的受力。

通过使用静力学原理和力平衡方程，可以计算出桥梁结构中各个部分的受力情况，例如梁的弯曲力、剪力以及柱的轴力等。

受力分析的结果将为后续的结构设计提供重要的参考依据。

三、变形分析除了受力分析，桥梁结构的静力学分析还需要进行变形分析。

桥梁在受到外力作用时，会出现一定的变形，这些变形可能对桥梁的稳定性造成潜在的影响。

通过使用变形计算方法，可以对桥梁结构的变形进行准确的预测和分析。

常用的变形计算方法包括弹性力学理论和有限元分析等。

通过变形分析，可以判断桥梁结构的变形是否满足特定的设计要求，从而确保桥梁的安全性和稳定性。

四、参数计算在进行桥梁结构的静力学分析时，需要确定一些关键参数。

例如，桥梁结构的几何参数、材料参数、荷载参数等。

准确的参数计算对于分析结果的准确性和可靠性至关重要。

几何参数通常包括梁的长度、截面形状等；材料参数包括梁的弹性模量、抗弯强度等；荷载参数包括交通荷载、风荷载等。

通过准确计算这些参数，可以为桥梁结构的静力学分析提供可靠的基础。

五、计算方法在桥梁结构的静力学分析中，使用合适的计算方法也是十分重要的。

常用的计算方法包括静力平衡法、静力定性法、变形计算法等。

静力平衡法适用于简单结构和荷载较小的情况，通过平衡结构中各个部分的受力，得出桥梁结构的受力情况。

钢筋混凝土梁疲劳性能的有限元分析

钢筋混凝土梁疲劳性能的有限元分析钢筋混凝土结构一般作为静力承载构件，但在实际工程应用中（如公路桥梁、铁路桥梁、吊车梁等结构）常常受到变幅荷载的作用。

随着交通及运输量的日益剧增，既有钢筋混凝土结构长期承受疲劳荷载的反复作用，其承载力随着疲劳损伤的累积而逐渐退化直至结构失效，导致结构在未达到静力承载极限的状态下发生疲劳破坏［1］。

为了确保梁结构的运营安全，为结构加固、限载或拆除重建提供技术依据，需要对钢筋混凝土结构的疲劳性能和疲劳寿命进行分析。

已有研究表明，由于结构承受的疲劳荷载一般远小于结构的静力极限承载力，适筋钢筋混凝土梁的受压区混凝土不是引起结构疲劳破坏的原因［2-3］，然而受压区混凝土在循环荷载作用下变形模量发生退化，残余应变逐渐累积，从而影响结构整体的疲劳性能。

钢筋混凝土梁的疲劳破坏通常由梁中纵向受拉钢筋的疲劳断裂导致，因此对工程中常用的变形钢筋的疲劳性能展开了大量研究［4-5］。

以往主要通过疲劳试验来研究钢筋混凝土梁的疲劳性能，然而疲劳试验存在费用昂贵且容易受到试验条件影响等缺点［6］。

近年来数值模拟分析方法在结构计算研究领域得到了快速发展，通过有限元方法进行计算分析已是研究结构受力性能的重要手段［7］。

大型通用有限元软件ABAQUS是其中具有代表性的软件之一，因其在非线性分析方面具有巨大优势，在混凝土结构分析中得到了广泛的应用［8］。

本文基于有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件FE⁃SAFE，结合混凝土和钢筋的应力-疲劳寿命模型，对钢筋混凝土的疲劳性能进行分析，并对不同混凝土强度和不同配筋率钢筋混凝土梁的疲劳性能进行对比。

1 基于ABAQUS的静载受力分析1.1 模型梁本文钢筋混凝土梁的截面形式及配筋情况如图1所示，模型中采用的混凝土和钢筋的基本力学性能分别见表1和表2。

其中，P为集中荷载。

图1 模型梁结构配筋示意（单位：mm）表1 混凝土材料基本力学性能 MPa混凝土材料C50 C60 C70立方体抗压强度50.0 60.0 70.0抗拉强度2.64 2.85 2.99弹性模量34.5×104 36.0×104 37.0×104表2 钢筋力学性能 MPa钢筋HRB400 HRB500屈服强度400 500极限强度540 630弹性模量2.0×105 2.0×105钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的性能发展过程较为复杂，影响其疲劳寿命的因素较多，主要包括混凝土强度、纵向钢筋配筋率、荷载水平、几何尺寸、加载频率等。

梁结构静力有限元分析论文

梁结构静力有限元分析论文摘要：本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。

我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元分析过程。

首先是建立好梁结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算得出结论，输出各种图像供设计时参考。

通过本文，我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。

关键字：ANSYS ，梁结构，有限元，静力分析。

0引言在现代机械工程设计中，梁是运用得比较多的一种结构。

梁结构简单，当是受到复杂外力、力矩作用时，可以手动计算应力情况。

手动计算虽然方法简单，但计算量大，不容易保证准确性。

相比而言，有限元分析方法借助计算机，计算精度高，且能保证准确性。

另外，有限元法分析梁结构时，建模简单，施加应力和约束也相对容易，能分析梁结构应力状况的具体分布、最大变形量以及中性面位置，优势明显。

以下介绍一种常见梁的受力状况，并采用有限元法进行静力分析，得出了与手动计算基本吻合的结论。

以下为此次分析对象。

梁的截面形状为梯形截面，各个截面尺寸相同。

两端受弯矩沿中性面发生弯曲，如图2-1所示。

试利用ANSYS 软件对此梯形截面梁进行静力学分析，以获得沿梁AA 截面的应力分布情况。

rθAAMMA -A 截面D,B 1#面2#面CA B DC,A1 有限元模型的建立首先进入ANSYS中，采用自下而上的建模方式，创建梁结构有限元分析模型，同时定义模型的材料单元为Brick 8-node 45，弹性模量为200e9，泊松比为0.3。

由于分析不需要定义实常数，因此可忽略提示，关闭Real Constants菜单。

建立的切片模型如下：（1）定义实常数定义材料属性定义几何参数定义关键点生成切片模型划分网格①设定网格划分参数。

设定L1、L3、L6和L10网格参数设定L2、L4、L8和L12网格参数设定L7、L9、L11网格参数设定L5网格参数划分网格。

均布荷载作用下的简支梁结构有限元分析1

哈工程有限元大作业均布荷载作用下简支梁结构分析院（系）名称：船舶工程学院专业名称：港口航道与海岸工程学生姓名：白天华学号：03摘要本文利用ANSYS软件中的BEAM系列单元建立简支梁有限元模型，对其进行静力分析与模态分析，得出梁的结构变形，分析梁的受力情况。

并用有限元刚度矩阵知识求解简支梁端点处得位移和旋度。

在此基础上，利用经典力学对以上所得的结果进行梁的有关计算，并将结果与有限元刚度矩阵和ANSYS软件所得结果进行比较。

通过比较得出不同方法在简支梁求解过程中自己的优势和缺点。

1.问题求解问题描述钢制实心梁的截面尺寸为10mm×10mm(如图1所示)，弹性模量为200GPa，均布荷载的大小及方向如图1所示。

图1利用力学方法求解运用力学方法将上述结构求解，易得A、B支座反力相等为500N，该简支梁的计算简图、弯矩图以及剪力图如下图所示1000N/m1000mm图2简支梁计算简图图3简支梁弯矩图支座反力500N图4简支梁剪力图利用ANSYS软件建立模型与求解通过关键点创建实体模型，然后定义材料及单元属性，然后划分网格，建立有限元模型。

具体步骤包括：添加标题、定义关键点、定义直线、选择单元，定义实常数、定义材料属性、设定网格尺寸、划分网格、施加荷载求解（选择分析类型、定义约束、施加荷载）查看分析结果。

图5简支梁变形前后的情况图6简支梁应力图图7简支梁剪力图2计算结果对比简支梁内力分析结果比较节点应力有下面公式计算求得：ᵟ=有限元计算所得结果与力学的计算结果对比如下表所示：单位(N/㎡)节点应力1 02 2703 4804 6305 7206 7507 7208 6309 48010 270ANSYS模态结果结构力学计算结果简支梁竖向位移分析结果比较（1）结构力学计算求得的简支梁最大位移由下面图乘法求得：aFpx实际荷载作用下梁弯矩表达式：M(x)=500x-500x2单位荷载作用下梁弯矩表达式：Mp= (1-a)x (0<x<a)a(1-x) (a<x<1)则在梁上任意点的竖向位移f：f=500+500dx= ……)分别代入分段点的a的数值得各点的位移如下表：a 位移（2）有限元计算所得简支梁y方向位移如下图8所示：图8端点旋度分析结果比较（1）利用结构力学图乘法求得端点处得旋度旋度：Ф=（）=（2）利用有限元刚度矩阵求得端点位移与旋度为：假设梁的两端固定，并计算等价的节点荷载用以表示均匀变化的荷载力M1 -M2R1 R2-1/2qL 12 6L -12 6L v1-1/12qL2 6L 4L2-6L 2L2Ө1-1/2qL =EI/L3-12L -6L 12 -6L v2 (a)1/12qL2 6L 2L2-6L 4L2 Ө2方程（a）是固定的精确模型，因为如果从中解出的所有位移和旋度，它们的计算值都将为零。

论文900t提梁机主梁结构分析和有限元模型

900t提梁机主梁结构设计和有限元分析摘要利用三维建模软件Solidworks对900t提梁机主梁进行结构设计，并用ANSYS 软件对其进行有限元分析，其中分析内容包括对900t提梁机主梁的静态分析、模态分析和瞬态分析，以此验算提梁机主梁结构的强度和刚度是否符合设计要求。

关键字900t提梁机主梁有限元分析静态分析模态分析瞬态分析刚度强度1、研究背景及意义随着社会进步的不断发展，生产技术的不断发提高，各施工环境对吊装机械越来越苛刻的要求，同时整体吊装工程越来越普遍，这就要求吊装机械的起重能力、作业幅度和高度越来越大，大型起重机的市场需求随之增长很快。

就其功能来说，提梁机是将预制好的钢筋混凝土梁段吊装到预定的位置上。

由于它必须受到现场地势情况、梁片重量以及相邻桥墩的跨度等多方面因素的影响，因而造就了提梁机在设计和施工上的难度。

针对不同的工作环境，就需要有满足相应生产条件的架桥机，这不仅是行业上的一大挑战，同时也使得各种各样的提梁机应运而生。

国内大型吊装用起重设备已由过去单一的抱杆方式，逐步扩大发展成为以高性能、更安全可靠的大型移动式起重机为核心的吊装设备。

而且大型移动式起重机机动性和作业灵活性等特点也深受业内的青睐。

除此以外，浮式起重机和龙门起重机也都担负着海上和造船用大型吊装工作。

其中，用于海上吊装的浮式起重机国内最大吨位已达到38000kN，适于固定场合吊装的龙门起重机最大吨位为9000kN。

常用的大型移动式起重机主要有轮式起重机和履带起重机，国内在这方面正逐步向大吨位发展。

发达国家早在20世纪70年代就已生产制造和广泛使用大型移动式起重机，而且仍在不断研究新技术和新结构，向更大吨位挑战。

2、国内外发展现状国内履带起重机和轮式起重机的开发能力还主要处于中小吨位级别。

从产品规模、吨位大小和可靠性方面与国外还是有一定差距，这需要我们在不断消化吸收国外先进技术的基础上，立足于国际化配套，更快地提升产品质量和性能，扩大生产规模。

某边梁式车架有限元静态分析

够的刚度，以保证其有足够的可靠性和使用寿命，纵梁等主要零
图１车架ＣＡＤ模型
先进行中位面的抽取。对于一些厚度较小的薄板零件，选用
壳单元分析。即零件厚度用数值表示，而不用几何表示，对零件
件在使用期内不应有严重变形和开裂。车架刚度不足会引起振动
ＴＣＮＯＵ ■墨圜ＥＨＩＦＲＭＣ
某边梁式车架有限元静态分析
ＦｉｔｅｍｅｎｔＳｔｔｃＡｎａｌｉｏｒａＦｒｎｇｅｎｉｅＥｌａｉｙｓｓｆｉ —ＢｅａｍａｍｅＦｒ
李金水
刘金龙姜立标
ＬＩｎ—ｓｈｕｉｅＪｉｔａｌ
消除不必要的细节，生成一个简化的部件模型，以便于网格划分
和分析，确保网格间的正确连接，获得满意的网格样式和质量，
从而提高整个网格划分的速度和质量，提高计算精度。
件用于车架Ｃ模型的建立，Ｈｐｒｓ软件用于车架网格划分ＡＤｙｅＭｅｈ和有限元分析，用以校核该车架的强度和刚度。
ｓｒｎｔｎｔｆｎｓｆｈａｒａｉｆｃｏｙｔｅｇｈａｄｓｉｅｓｏｅｆｍｅａｅｓｔｓａｔｒ．ｆｔｒ
第一作者：李金水，男，１８年生，硕士研究生，研究９６方向：电动汽车
关键词：车架
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基于ANSYS梁结构静力分析

基于ANSYS 梁结构静力分析李亚锋 072092 861摘要：采用大型通用软件ANSYS ，对梁结构受弯矩力时工况进行三维有限元静力分析，计算结果，分析梁体应力分布情况。

关键词：梁结构；ANSYS ；有限元；静力分析0 引言梁结构是生活中常见的结构，为了全面了解梁结构在受到弯矩力时梁体应力分布状态，采用ANSYS 三维有限元对梁结构进行工况静力计算，分析梁体应力、位移情况。

1 概况梁体的结构与受力梁的截面形状为梯形截面，各个截面尺寸相同。

两端受弯矩沿中性面发生弯曲，如图1-1所示。

利用ANSYS 软件对此梯形截面梁进行静力学分析，以获得沿梁AA 截面的应力分布情况。

问题分析由于此问题不是轴对称的，梁上各点位移呈圆弧状，有弯曲半径和弯曲中心，所以采用三维实体单元要比采用轴对称单元好一些。

其几何形状可以通过柱坐标建立。

1.2.1 合理简化模型rθA AMMA -A 截面图1-1 梯形截面梁受弯矩弯曲模型由于梁弯曲部分的应力不随θ变化，所以可以适当简化模型，取图1-2所示的切片。

AB 和CD 边夹角为5°。

由于不知道切片两侧截面上轴向应力的分布情况，所以只能将弯矩M 直接作用在简化模型上。

在定义位移约束时仍认为切片两侧保持平面，切片两端只受纯弯矩载荷，即切片端面不受外力载荷。

通过有限元分析可以得到受弯矩切片端面处的应力分布情况。

因应力与所受弯矩呈线性关系，所以截面上的应力与切片两端面所受弯矩M p 紧密相关。

当z 值不变时，梁的截面上点A 、B 、C 和D 对称分布，所以，分析梁截面时只需取截面的一半。

1.2.1 描述模型的边界条件任意节点处沿u （径向）、v （环方向）、w （轴向）的约束情况如表1-1所示。

切片上所有节点均被约束。

A 节点处，u=0可阻止切片沿r 方向做刚体运动；1＃面上所有节点v=0可防止1＃面做圆周运动，对于ABCD 由w=0保证切片模型的对称性；2＃面上BC 保证2＃面绕r = r c 面转动时，2＃面保持平面。

有限元静力分析范文

有限元静力分析范文有限元静力分析（finite element static analysis）是一种广泛应用于工程领域的数值分析方法，用于计算和预测结构的受力情况和变形，并支持优化设计和工程决策。

通过将结构分割成离散的小元素，在每个小元素上建立数学模型和方程，可以近似地描述结构的力学行为。

本文将介绍有限元静力分析的基本原理、步骤，以及其在工程中的应用和局限性。

有限元静力分析的基本原理是将结构离散化为有限个小元素，并在每个小元素上建立力学模型。

这些小元素通常是简单形状，如点、线、面或体。

然后，通过基于物理原理和数学模型推导出的方程组来求解各个小元素的受力和变形情况。

最终，通过组合求解得到整个结构的受力和变形情况。

有限元静力分析的步骤包括：几何建模、网格划分、边界条件的施加、材料特性的定义、力学模型的建立、方程的推导和求解等。

首先，需要根据实际情况进行结构的几何建模，即将结构转化为几何模型。

然后，将几何模型划分为离散的小元素，形成有限元网格。

接下来，需要根据受力情况和边界条件来为结构定义边界条件。

同时，还需要给材料赋予相应的物理特性，如弹性模量、密度等。

然后，在每个小元素上建立合适的数学模型，如杆元、壳元、体元等。

根据弹性力学原理和平衡方程，可以推导出每个小元素的力学方程。

最后，通过求解这些方程，可以获得整个结构的受力和变形情况。

有限元静力分析在工程中有广泛的应用。

首先，它可以用于评估结构的受力性能和安全性。

通过分析结构在不同载荷下的受力情况，可以了解结构的承载能力和强度。

其次，有限元静力分析还可以用于优化设计。

通过改变结构的几何形状、材料选择或边界条件，可以比较不同设计方案的效果，找到最优设计方案。

此外，有限元静力分析还可以用于模拟结构在不同工况下的受力和变形情况，为工程决策提供依据。

然而，有限元静力分析也有一些局限性。

首先，它是基于一些假设和简化条件的数值方法，其结果可能不完全准确。

其次，有限元静力分析是一个计算密集型的过程，需要较强的计算能力和资源支持。

梁结构静力有限元分析

机械工程有限元法学号：姓名：专业：年月日引言有限元方法发展到今天。

已经成为一门相当复杂的实用工程技术。

有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征。

即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。

模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。

ANSYS(analysis system)是一种融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型CANE通用有限元分析软件，可广泛应用于航空航天、机械、汽车交通、电子等一般工业及科学研究领域。

该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分及利用ANSYS参数设计语言扩展宏命令功能。

ANSYS的学习、应用是一个系统、复杂的工程。

由于它涉及到多方面的知识，所以在学习ANSYS的过程中一定要对ANSYS所涉及到的一些理论知识有一个大概的了解，以加深对ANSYS的理解。

目录引言一、实验目的 (1)二、ANSYS软件应用介绍 (1)三、实验内容 (3)四、实验步骤 (3)1. 建立有限元模型 (3)2. 施加载荷并求解 (9)3、查看实验结果 (11)五、实验结果分析 (13)六、实验总结 (14)参考文献梁结构静力有限元分析一、实验目的1、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。

2、能利用ANSYS软件对梁结构进行静力有限元分析。

3、加深有限元理论关于网格划分概念、划分原则等的理解。

二、ANSYS软件应用介绍ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。

所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。

一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。

想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。

（一）ANSYS软件主要特点1. 唯一能实现多场及多场耦合分析的软件2.唯一实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件3.唯一具有多物理场优化功能的FEA软件4.唯一具有中文界面的大型通用有限元软件5．强大的非线性分析功能，多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置6.支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容;强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行;多种自动网格划分技术7. 良好的用户开发环境(二)、ANSYS的分析研究过程1、前处理（1）建模有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征，即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型，模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。

阐述数控立式车床横梁的有限元分析

阐述数控立式车床横梁的有限元分析引言机床已经成为当前工业生产中不可缺少的加工设备，横梁的机械性能对机床的加工精度起着重要的影响。

本文采用有限元方法对其静态特性进行了分析计算，得到横梁结构的应力与形变云图。

本文所采用的有限元方法可以，不仅节约数控车床横梁的设计周期，还可以针对特定要求进行优化。

1.数控立式车床结构特点（1）立柱与横梁采用对称性结构。

（2）横梁不仅设有分级定位机构，还采用了自锁功能的机械、液压联锁夹紧机构。

（3）主轴采用短主轴形式，径向和轴向分别采用采用高精度双列向心短圆柱滚子轴承和大型推力球轴承。

（4）机床主传动润滑采用自动循环润滑；其它部件的润滑采用间隙式定时、定量强制润滑。

2.横梁结构建模CK5116数控立式车床横梁是由长方形中空结构的铸钢件，切削加工而成；导轨布置在横梁的另一侧并采用丝杠与立柱相连。

依据二维图纸，利用solidworks软件绘制其三维图样如图2.1所示。

3.横梁的静力学分析3.1定义单元的属性定义单元的属性包括对其单元类型、材质特性以及参数量的单位三个主要方面。

ANSYS软件提供多种的单元类型适用实体、梁/管、杆/索、弹簧等分析对象。

本文中的横梁结构为方形中空的不规则几何体，因此选用SOLIDl85单元。

材質特性定义时按横梁设计所使用的材料的属性进行定义并注意单位的统一。

3.2网格的划分ANSYS软件具有智能划分网格功能以方便计算和减少分析计算的时间。

智能划分网格依据模型的曲率以及线与线的接近程度自动进行网格划分，在分析复杂的结构时通常采用智能划分网格。

本文所分析的横梁结构复杂因此采用智能划分网格进行网格划分，在软件中网格划分有1-10的精度等级，本文采用默认的6级精度来格划分。

3.3施加边界条件和载荷3.3.1切削力的计算（1）切削力的计算在切削加工过程中，工件和车刀受到的合力，大小相等而方向相反。

数控机床车削时的切削力计算公式：式中：为切削条件和工件材料对切削力的影响系数；为背吃刀量对切削力的影响指数；进给量对切削力的影响指数；为各种因素对切削力影响的修正系数之乘积。

有限元分析结课论文

有限元分析课程论文题目平面结构静力有限元分析姓名李涵学号1403180608学院机电工程学院班级________ 过控05班2016年12月20日摘要：本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析平面带孔平板收到平面静力时的应力分布状态我们遵循对平板结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元分析过程。

首先是建立结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算得出结论。

输出各种图形供参考。

通过本文，我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用，使用方法有个初步的认识。

关键字：Ansys 静力分析有限元目录一、引言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 4' 」I I—I 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ~二、前处理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 5- *■、口J ，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，三、计算,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 9- 、卜I '丿［'------ 555555555555555555555555 7四、后处理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11I 1 / I—I ———L-^ ，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， 1 1五、命令流,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 13六、总结,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 14 /、、）匕八口，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，I一、引言有限元方法发展到今天。

已经成为一门相当复杂的实用工程技术。

有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征。

即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。

模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。

大跨度型钢混凝土梁的有限元分析

安徽建筑中图分类号：TU393.3文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）3-0059-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.3.022型钢混凝土结构是在钢结构和钢筋混凝土结构的基础上发展起来的一种新型结构，具体做法是在钢筋混凝骨架中放置型钢。

混凝土、钢筋、型钢一起承受外部负荷，型钢混凝土结构具备钢结构延性好、自重低、截面尺寸小等特点的同时也表现出如钢筋混凝土结构一般的优异承载力和防腐防火性能。

型钢混凝土结构在美国、日本等发达国家起步较早、应用广泛。

日本学者早在1967年就对型钢混凝土节点的破坏形式进行了研究，其主要研究的变量是型钢腹板的厚度和混凝土强度。

美国学者对15个组合结构矩形梁柱节点进行了静力与拟静力试验，结果表明矩形截面的型钢混凝土梁柱节点具有更高的承载能力[1-3]。

我国对型钢混凝土结构的研究起步较晚，型钢混凝土组合结构最早是通过引进国外技术和经验进入中国的，主要用于一些特殊工程，如桥梁和高层建筑。

随着国内建筑领域的不断发展，中国的工程师和研究人员逐渐积累了型钢混凝土组合结构设计与应用方面的经验，并进行了改进和本土化研究，包括材料性能、构造细节和设计规范的本土化调整。

2001年，我国颁布了《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）[9]，在该规程中，型钢混凝土组合结构被定义为嵌入混凝土并配有一定数量的受力筋或箍筋的独立结构形式。

自2016年起正式实施的《组合结构设计规范》（JGJ 138-2016）被确立为行业标准[10]。

21世纪以来，型钢混凝土组合结构开始在我国建筑领域得到广泛应用。

许多高层建筑、大跨度桥梁、地铁站等项目均采用该种结构类型，并取得了显著成就。

由于型钢混凝土结构具有增强结构的抗震特性、增加建筑物的可利用空间等特点，因此其成为了结构体系中一个重要的发展方向，符合我国基本建设的国情[4-6]。

国内多所大学对型钢混凝土结构体系进行了广泛而深入的试验和理论研究[7-8]。

有限元分析论文写作范文(专业推荐6篇)

有限元分析论文写作范文（专业推荐6篇）车架作为汽车的承载基体，安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成，承受着传递给它的各种力和力矩。

车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算，而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。

以下是我们为你准备的6篇有限元分析论文，希望对你有帮助。

有限元分析论文范文第一篇：油罐运输车的有限元分析及优化摘要：为验证油罐运输车的结构强度是否满足使用要求，运用有限元仿真分析方法分别建立其弯曲、扭转、紧急制动3种工况的模型并进行了最大应力分析。

结果显示，罐体结构的应力小于材料的屈服应力，在满足使用要求的基础上，采用尺寸优化分析方法减薄罐体的厚度可实现轻量化。

关键词：油罐运输车；有限元分析；尺寸优化伴随着世界经济持续发展，石油、天然气的需求逐步增加，油罐车作为短途运输交通工具发挥着重要的作用。

存在部分结构不合理和整车质量过重现象及潜在运输的危险性，同时使得运输成本增加。

因此基于CAD/CAE技术对整车进行结构分析与轻量化设计,可以提高产品的科技含量，为企业以后的生产提供设计指导。

1罐车有限元模型的建立1.1单元类型的选择罐体单元主要采用单元类型中的壳单元来划分网格，车架部分由于用梁单元不能分析应力集中问题，所以同样采用壳单元来划分车架网格，这样可以准确地得出分析结果。

罐体的单元选用四边形壳单元（QUAD4），在几何形状复杂的位置可以采用少量的三角形单元（TRIA3）来过渡，以满足总体网格质量的要求，通常要求三角形单元占总单元数的比例不超过5%【2】.罐体以及车架的单元全部为10mm尺寸单元。

1.2罐体与车架连接方式罐体与前后封头、罐体与防波板以及加强板与相应连接部件之间用节点耦合的方式模拟焊接。

大梁与副车架之间的连接采用ACM单元。

ACM单元模拟的是一种特殊的焊接方法（AreaContactMethod），不同于刚性单元结点连接的方法。

基于有限元方法的梁板结构分析与设计

基于有限元方法的梁板结构分析与设计随着现代建筑技术的不断发展，梁板结构已经成为了现代建筑设计中的重要组成部分。

在梁板结构的分析与设计中，有限元方法是一种重要的数学工具，它能够用来模拟结构的行为，预测结构的破坏和优化结构的设计。

本文将探讨基于有限元方法的梁板结构分析与设计。

1. 有限元方法简介有限元方法是将结构离散成有限个模型，在每个模型内计算结构的应力、应变和位移等物理量，然后将这些物理量进行组合得到结构的总体响应。

它利用数学方法将结构分离成离散模型，并通过计算机模拟进行解决。

有限元方法应用广泛，并已成为了现代建筑分析设计中不可或缺的一部分。

2. 梁板结构理论分析原理梁板结构上的载荷和应力分析可以通过物理力学理论进行分析。

理论分析主要涉及到对梁和板上的弯曲、剪切、挤压、轴向拉伸等力学效应的计算。

这种计算可以从拉普拉斯方程出发，通过应力分析公式得到结构的应力、位移等物理量。

3. 有限元方法分析梁板结构的计算步骤（1）建立模型。

将结构分为有限的单元。

根据模型的内部结构、材料力学等特点进行合理的划分。

将划分好的有限元内部形状、大小、特殊部位的约束等重要参数确定下来。

（2）计算载荷。

载荷可以是单一的或多种载荷组合共同作用。

（3）运用有限元理论计算单元内部的各项参数，例如单元的应力、应变、位移等。

根据计算结果，确定本单元的一些属性因子，例如刚度、质量、阻力等等。

（4）通过节点的连通关系和单元的结果计算出所有节点的位移、应力、应变等参数。

（5）通过计算的结果判断结构的稳定性和强度问题，对结构进行优化。

4. 有限元方法在梁板结构设计中的应用在梁板结构设计中，有限元方法可以被用来模拟结构受到载荷时的应力、位移和应变等物理量，从而得到结构的响应。

通过有限元方法优化结构设计，可以提高结构的强度和稳定性，降低结构的整体重量，减少轴力弯矩等力学问题。

这种方法已经广泛应用于许多重要的工程设计中，例如地下水库、混凝土桥梁、高层建筑等。

实验一梁结构静力有限元分析(精)

实验一梁结构静力有限元分析一、实验目的：1、加深有限元理论关于网格划分概念、划分原则等的理解。

2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。

3、能利用ANSYS 软件对梁结构进行静力有限元分析。

二、实验设备：微机，ANSYS 软件（教学版）。

三、实验内容：利用ANSYS 软件对图示由工字钢组成的梁结构进行静力学分析，以获得其应力分布情况。

A-A B-B四、实验步骤：1、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beam 为初始文件名，使分析过程中生成的文件均以beam 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 >3D 3 node 189然后关闭Element Types 对话框。

(3) 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(4) 定义梁的截面类型和尺寸：操作如下： GUI: Main Menu > Preprocessor > Sections > Beam > Common Sections选择“工”字型，W1=W2=0.4,W3=0.6,t1=t2=t3=0.015(5)创建实体模型：F=10000N 6m6m A A B B首先定义3个关键点，然后通过关键点生成梁实体模型。

四柱液压机上横梁静力有限元分析

四柱液压机上横梁静力有限元分析王炳乐,刘开,刘龙泉(重庆大学,重庆430045)摘要:以某厂生产的3200kN 四柱液压机上横梁为例,讨论了工程中常见的板壳组合结构的有限元分析,有较大的通用性和工程实用价值。

关键词:液压机;有限元分析;板壳结构;结构分析中图分类号:T G31514 文献标识码:A 文章编号:1006-0316(2002)04-0023-03The finite element research on the cross beam of hydraulic press with four pillarsWANG Bing -le,LIU Kai,LIU Long -quan(Chongqing U niversity ,Chongqing 430045,China)Abstract:T he finite element research on a composite structure of shell and plates is discussed and an ex ample of the cross beam of 3200kn hy draulic press with four pillars produced by a mechanical mill is presented in thi s paper.T he discussion will be useful for me -chanical engineer ing.Key words :hydraulic press;finite element research;composite structure of shell and plates;structure analysis收稿日期:2001-10-15液压机本体主要由液压缸、上横梁、下横梁、立柱或框架等零部件组成,其中上、下横梁、立柱或框架为主要受力构件。