重庆大学研究生有限元大作业教学内容

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

重庆大学研究生有限

元大作业

课程研究报告

科目:有限元分析技术教师:阎春平姓名:色学号: 2

专业:机械工程类别:学术

上课时间: 2015 年 11 月至 2016 年 1 月

考生成绩:

阅卷评语:

阅卷教师 (签名)

有限元分析技术作业

姓名: 色序号: 是学号: 2

一、题目描述及要求

钢结构的主梁为高160宽100厚14的方钢管,次梁为直径60厚10的圆钢管(单位为毫米),材料均为碳素结构钢Q235;该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间。主梁和次梁之间是固接。试对在垂直于玻璃平面方向的2kPa 的面载荷(包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷(人员与演出器械载荷)、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析。

二、题目分析

根据序号为069,换算得钢结构框架为11列13行。由于每个格子的大小为1×1(单位米),因此框架的外边框应为11000×13000(单位毫米)。

三、具体操作及分析求解

1、准备工作

执行Utility Menu:File → Clear&start new 清除当前数据库并开始新的分析,更改文件名和文件标题,如图1.1。选择GUI filter,执行

Main Menu: Preferences → Structural → OK,如图1.2所示

图1.1清除当前数据库并开始新的分析

图1.2 设置GUI filter

2、选择单元类型。

执行Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add→ select→ BEAM188,如图2.1。之后点击OK(回到Element Types window)

→Close

图2.1 选择单元

3、定义材料属性

该钢结构材料为碳素结构钢Q235,其弹性模量为210GPa,执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear

→Elastic →Isotropic,此处协调单位制为mmkgs,故EX设为2.1E8, PRXY设置为0.3。如图3.1所示,选择OK并关闭对话框。

图3.1 设置材料参数

4、定义梁的截面

定义主梁和次梁的截面,执行Main Menu→Preprocessor →Sections

→Beam→Common Sections,弹出如下图所示截面定义对话框。输入ID1,按照选择方钢管,W1=100,W2=160,t1=t2=t3=t4=14;输入ID2,选择圆管,

Ri=20,Ro=30,分别如图4.1与图4.2所示。图4.3为主梁截面形状。

图4.1 方管参数设置 图4.2 圆管参数设置

图4.3 主梁截面形状

5、创建实体模型

执行Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane,输入点坐标值,点击apply,如图5.1a。依次创建 (0,0), (11000,0),(11000,13000),(0,13000)4个关键点,结果如图5.1b所示。执行Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight line,两两拾取点,连点成线。如图5.2所示。

图5.1a 创建关键点

图5.1b 创建关键点

图5.2 创建模型

执行Preprocessor →Modeling →Copy →Lines,偏移1000,行数13,列数11,分别复制行和列,则几何模型创建完毕,如图5.3所示。

图5.3 创建模型

6、划分单元,生成有限元模型

执行preprocessor →meshing →size cntrls→manualsize→lines→All line,输入单元长度1000,如图6.1。

图6.1 设定单元长度

点击OK,结果如图6.2所示。执行pre processor →meshing →mesh tool,设置global,如图6.3所示。按mesh,选选取所有主梁。再执行preprocessor

→meshing →mesh tool,设置global,如图6.4所示设置。按mesh,再选择所有次梁。网格划分完毕结果如图6.5。

图6.2 单元长度划分

图6.3 设置主梁Meshing Attributes

图6.4 设置次梁Meshing Attributes

图6.5 网格划分

7、合并重复nodes

执行Preprocessor→NumberingCtrls→MergeItems→OK。执行utility menu:plot→ nodes,结果如图7.1所示

图7.1 合并nodes

8、定义分析类型并施加约束

执行Main Menu→Solution→ Analysis Type→New Analysis,定义分类型为Static。对模型施加约束,执行Main Menu → Solution →Apply→ Structural →Displacement → OnNodes,选取6个点,1,26,15,44,20,2,约束选为ALL DOF。执行Main Menu → Solution → Apply → Structural →

Force/Moment→OnNodes,依次对4个角上的结点(1,26,2,15),边缘结点(39~48,27~38,16~25,3~14)以及中间的结点(剩余所有结点)施加FZ 载荷,注意到力的单位是kgmm/s2,值分别为-500000、-1000000、-2000000。结果如图8.1a,8.2b所示。

8.1b 结点载荷,约束

相关文档
最新文档