ansys桁架和梁的有限元分析
利用ANSYS有限元分析软件对三杆组成的桁架结构进行数值模拟.
利用 ANSYS 有限元分析软件对三杆组成的桁架结构进行数值模拟,并根据计算结果,建立优化设计数学模型,在优化处理器指定分析文件, 对三根横截面积为
A1A2A3基本尺寸 B 为变量进行分析对比, 通过数值迭代模拟主要的到如下结论
(1横截面积迭代进行 ANSYS 优化分析时,在分析得到的重量,应力,横截面,三个图中当寻优迭代进行到第 16次主动变量被调整到相同的优化效率时 A1为 1
10
7056
. 4-
⨯A2为 4
10
0000
. 6-
⨯A3为 2
10
3055
. 3-
⨯, 桁架重量取得最小值 130370kg 与初始设计重量 481520.422kg 相比,得到了很大程度的减轻。
符合最优化准则 (2根据计算结果,改进的桁架明显好于其他情况, ansys 软件数值模拟得到最优解,其计算误差很小,完全能满足工程精度要求
ANSYS 程序中进行优化的方法是成功的 , 方法本身收敛速度快 , 精度高 , 稳定性强。
本文使用迭代法得到的最优解都非常接近于或优于所求问题的最优解 , 这表明将迭代法一类的高效优化方法用 APDL 语言嵌套到 AnSYS 程序中来求解优化问题的方法既可行又简便 , 结构优化设计领域具有很好的应用前景。
第9章 桁架和梁的有限元分析
第9章桁架和梁的有限元分析第1节基本知识一、桁架和梁的有限元分析概要1.桁架杆系的有限元分析概要桁架杆系系统的有限元分析问题是工程中最常见的结构形式之一,常用在建筑的屋顶、机械的机架及各类空间网架结构等多种场合。
桁架结构的特点是,所有杆件仅承受轴向力,所有载荷集中作用于节点上。
由于桁架结构具有自然离散的特点,因此可以将其每一根杆件视为一个单元,各杆件之间的交点视为一个节点。
2.梁的有限元分析概要梁的有限元分析问题也是是工程中最常见的结构形式之一,常用在建筑、机械、汽车、工程机械、冶金等多种场合。
梁结构的特点是,梁的横截面均一致,可承受轴向、切向、弯矩等载荷。
根据梁的特点,等截面的梁在进行有限元分析时,需要定义梁的截面形状和尺寸,用创建的直线代替梁,在划分网格结束后,可以显示其实际形状。
二、桁架和梁的常用单元桁架和梁常用的单元类型和用途见表9-1。
通过对桁架和梁进行有限元分析,可得到其在各个方向的位移、应力并可得到应力、位移动画等结果。
第2节 桁架的有限元分析实例一、案例1——2D 桁架的有限元分析图9-1 人字形屋架的示意图 问题人字形屋架的几何尺寸如图9-1所示。
杆件截面尺寸为0.01m 2,试进行静力分析,对人字形屋架进行静力分析,给出变形图和各点的位移及轴向力、轴力图。
条件人字形屋架两端固定,弹性模量为2.0×1011 N/m 2,泊松比为0.3。
解题过程制定分析方案。
材料弹性材料,结构静力分析,属2D 桁架的静力分析问题,选用Link1单元。
建立坐标系及各节点定义如图9-1所示,边界条件为1点和5点固定,6、7、8点各受1000 N 的力作用。
1.ANSYS 分析开始准备工作(1)清空数据库并开始一个新的分析 选取Utility>Menu>File>Clear & Start New ,弹出Clears database and Start New 对话框,单击OK 按钮,弹出Verify 对话框,单击OK 按钮完成清空数据库。
有限元分析ANSYS理论与应用(第4版).例3.1_MATLAB理论求解
有限元分析ANSYS理论与应⽤(第4版).例3.1_MATLAB理论求解相关帖⼦:有限元分析 ANSYS理论与应⽤(第4版).例3.1_ANSYS.Workbench求解题⽬描述:如图所⽰阳台桁架及其尺⼨。
假设所有杆件均为⽊质材料(道格拉斯红杉),弹性模量E=1.9×106lb/in2,且且⾯积为8in2。
确定每个接头的挠度,以及每个杆件的平均应⼒。
下⾯将MATLAB求解这个问题。
1、将问题结构离散为节点和单元:桁架的每个杆件作为单元,每个杆件的连接点作为节点。
因此,给定的桁架可以⽤5个节点和6个单元进⾏建模。
其中:1ft=12in.Element Node i Node j Length(in.)A(in2)E(lb/in2)θ(°)11236.08 1.9E+06022350.98 1.9E+0613533436.08 1.9E+06042436.08 1.9E+069052550.98 1.9E+064564536.08 1.9E+0602、计算各个单元的刚度矩阵,建⽴整体矩阵,边界条件处理,刚度⽅程及未知位移求解,求解⽀反⼒%% 定义输⼊条件A = 8; %杆件截⾯积E = 1.9E6; % 杆件材料弹性模量L1 = 36; % 1、3、4、6号杆件的长度L2 = 50.9; % 2、5号杆件的长度%% 计算单元刚度矩阵k1 = Bar2D2Node_Stiffness(E, A, L1, 0); %计算单元1刚度矩阵k2 = Bar2D2Node_Stiffness(E, A, L2, 135); %计算单元1刚度矩阵k3 = Bar2D2Node_Stiffness(E, A, L1, 0); %计算单元1刚度矩阵k4 = Bar2D2Node_Stiffness(E, A, L1, 90); %计算单元1刚度矩阵k5 = Bar2D2Node_Stiffness(E, A, L2, 45); %计算单元1刚度矩阵k6 = Bar2D2Node_Stiffness(E, A, L1, 0); %计算单元1刚度矩阵%% 建⽴整体刚度矩阵kk = zeros(10, 10);kk = Bar2D2Node_Assembly(kk, k1, 1, 2);kk = Bar2D2Node_Assembly(kk, k2, 2, 3);kk = Bar2D2Node_Assembly(kk, k3, 3, 4);kk = Bar2D2Node_Assembly(kk, k4, 2, 4);kk = Bar2D2Node_Assembly(kk, k5, 2, 5);kk = Bar2D2Node_Assembly(kk, k6, 4, 5) % 输出整体刚度矩阵%% 边界条件处理k = kk([3478910], [3478910]);%添加位移约束。
梁模型有限元计算_ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)_[共7页]
4.2 梁单元静力学分析当结构长度对横截面的比率超过10:1,沿长度方向的应力为主要分析对象,且横截面始终保持不变时,即应用梁单元。
梁单元可用于分析主要受侧向或横向载荷的结构,如建筑桁架、桥梁、螺栓等。
在WB中默认为铁摩辛柯(Timoshenko)梁单元,即Beam188和Beam189,可计算弯曲、轴向、扭转和横向剪切变形。
其中Beam188采用线性多项式作为形函数,Beam189采用二次多项式作为形函数,当WB的Mesh设置中Mesh-Element Midside Nodes为Dropped 时,即为Beam188;Mesh-Element Midside Nodes为Kept时,即为Beam189。
有限元对单元特性的描述包括单元形状、节点数目、自由度和形函数。
表4-2-1为Beam 单元的对比。
在WB中默认设置为二次单元。
一般来说,线性单元需要更多的网格数才能达到二次单元的精度。
选用二次单元可提高计算精度,这是因为二次单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界,且二次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数,所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元。
但高阶单元的节点数较多,在网格数量相同的情况下由高阶单元组成的模型规模要大得多,计算内存消耗也多,因此,在使用时应权衡考虑计算精度和时间。
表4-2-1 Beam单元对比4.2.1 梁模型有限元计算用ProE建立一桁架模型,导入WB进行分析计算。
(1)ProE建模。
在草绘界面绘制一边长为30mm、40mm、50mm的三角形,然后选择投影命令将草绘图形投影到基准面上,另存为x_t文件(其他3D软件操作方法类似)。
(2)导入模型。
如图4-2-1所示,在Import设置中,Operation设为Add Frozen,Line Bodies 设为Yes。
– 65 –– 66 – 图4-2-1 Import ProE模型文件设置(3)梁截面赋值,并定义截面方向,最后用Form New Part将三根梁合并为一个部件,如图4-2-2所示。
【ANSYS算例】3.2.5(4)-四杆桁架结构的有限元分析(GUI)及命令流
四杆桁架结构的有限元分析下面针对【典型例题】(1)的问题,在ANSYS 平台上,完成相应的力学分析。
即如图3-8所示的结构,各杆的弹性模量和横截面积都为4229.510N/mm E,E=29.5X10 2100mm A ,基于ANSYS 平台,求解该结构的节点位移、单元应力以及支反力。
图3-8 四杆桁架结构解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。
以下为基于ANSYS 图形界面( graphic user interface ,GUI)的菜单操作流程;注意:符号“→”表示针对菜单中选项的鼠标点击操作。
关于ANSYS 的操作方式见附录B 。
1. 基于图形界面的交互式操作(step by step)(1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序 →ANSYS → ANSYS Interactive →Working directory (设置工作目录) →Initial jobname (设置工作文件名): planetruss →Run → OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu : Preferences… → Structural → OK(3) 选择单元类型ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete… →Add… →Link :2D spar 1 →OK (返回到Element Types 窗口) →Close(4) 定义材料参数ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic → Isotropic: EX:2.95e11 (弹性模量),PRXY: 0 (泊松比) → OK → 鼠标点击该窗口右上角的“ ”来关闭该窗口(5) 定义实常数以确定单元的截面积ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add/Edit/Delete →Add →Type 1→ OK →Real Constant Set No: 1 (第1号实常数), AREA: 1e-4 (单元的截面积) →OK →Close(6) 生成单元 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Creat →Nodes → In Active CS →Node number 1 → X:0,Y:0,Z:0 →Apply →Node number 2 → X:0.4,Y:0,Z:0 →Apply →Node number 3 → X:0.4,Y:0.3,Z:0→Apply →Node number 4 → X:0,Y:0.3,Z:0→OKANSYS Main Menu: Preprocessor → Modeling → Create → Elements →Elem Attributes (接受默认值)→Usernumbered→Thru nodes→OK→选择节点1,2→Apply→选择节点2,3→Apply→选择节点1,3→Apply→选择节点3,4→Apply→OK(7)模型施加约束和外载添加位移的约束,分别将节点1 X和Y方向、节点2 Y方向、节点4的X和Y方向位移约束。
ansys有限元分析报告
ANSYS有限元分析报告1. 简介在工程设计领域,有限元分析是一种常用的数值分析方法,通过将复杂的结构划分为有限数量的单元,然后对每个单元进行力学和物理特性的计算,最终得出整个结构的响应。
ANSYS是一款流行的有限元分析软件,提供了丰富的工具和功能,可用于解决各种工程问题。
本文将介绍ANSYS有限元分析的基本步骤和流程,并以一个实际案例为例进行说明。
2. 步骤2.1 确定分析目标首先要确定分析的目标。
这可以是结构的强度分析、振动分析、热传导分析等。
根据目标的不同,还需确定所需的加载条件和边界条件。
2.2 几何建模在进行有限元分析之前,需要进行几何建模。
在ANSYS中,可以使用几何建模工具创建和编辑结构模型。
这包括定义几何形状、尺寸和位置等。
2.3 网格划分网格划分是有限元分析的关键步骤。
通过将结构划分为多个单元,可以将结构分解为有限数量的离散部分,从而进行数值计算。
在ANSYS中,可以使用网格划分工具进行自动或手动划分。
2.4 材料属性定义在进行有限元分析之前,需要定义材料的物理和力学属性。
这包括弹性模量、泊松比、密度等。
ANSYS提供了一个材料库,可以选择常见材料的预定义属性,也可以手动定义。
2.5 加载和边界条件定义在进行有限元分析之前,需要定义加载和边界条件。
加载条件可以是力、压力、温度等。
边界条件可以是支撑、固定或自由。
2.6 求解和结果分析完成前面的步骤后,可以开始求解分析模型。
ANSYS将应用数值方法来解决有限元方程组,并计算结构的响应。
一旦求解完成,可以进行结果分析,包括位移、应力、应变等。
2.7 结果验证和后处理在对结果进行分析之前,需要对结果进行验证。
可以使用已知的理论结果或实验数据进行比较,以确保分析结果的准确性。
完成验证后,可以进行后处理,生成报告或结果图表。
3. 案例分析在本案例中,将针对一个简单的悬臂梁进行有限元分析。
3.1 确定分析目标本次分析的目标是确定悬臂梁在给定加载条件下的应力分布和变形。
基于ANSYS的平面桁架有限元分析.
PREP7 !* ET,1,LINK180 !* R,1,10, ,0 !* !* MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.0e6 MPDATA,PRXY,1,,0.3 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 FLST,3,1,8 FITEM,3,0,0,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,30,0,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,0,30,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,30,30,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,60,30,0
5
数值解与解析解的比较与分析
求出了平面桁架的数值解与解析解,现将两 者的结果进行列表对比
数值解与解析解的比较与分析
表2 整体坐标系下各节点的位移(in)
节点 解析解
U1x 0 0
U1y 0 0
U2x -0.0029 -0.002925
U2y -0.0085 -0.0084404
U3x 0 0
U3y 0 0
基于AN限元分析
平面桁架是工程中常见的结构,本文基于ANSYS平台对平面桁架进行有 限元分析。 首先通过有限元法的理论知识求得平面桁架在一定工况下的理论值,然 后利用ANSYS进行分析得到数值解,最后通过比较理论解与数值解得出结论。 利用ANSYS对平面桁架进行有限元分析,可以提取其他分析结果,对深 入研究平面桁架问题提供了强有力手段,也对其他结构问题的有限元分析具 有指导性意义与价值。
数值解与解析解的比较与分析
表4 单元①的内力与正应力(lb)
桥梁的ansys有限元分析
(一)研究背景桥梁在一个国家的交通运输和经济发展中占有十分重要的位置 ,而桥梁桁架结构是保证桥梁安全运营的重要手段。
随着技术的发展,桥梁桁架结构己经发展成为桥梁领域中必不可少的专用结构,桥梁桁架结构更是代表了桥梁的主流发展方向,具有广阔的市场前景。
木文的研究对象为桥梁桁架结构,采用有限元法对该车结构进行了有限元分析。
(二)研究目的本文认真研究了桥梁的结构组成和工作原理,对桥梁各组成部件进行了合理的模型处理和简化,利用有限元分析软件ANSYS的APDL语言,建立了各部件的有限元参数化模型。
按照真实情况采用合理的方式模拟各部件间的连接关系,将各部件组成一个整体。
通过以上工作建立了桥梁的有限元分析模型,对桥梁桁架结构进行静力学分析,分析桥梁桁架结构在静态情况下的位移变形,应力应变分布,为桥梁桁架结构的设计与制造提供理论依据。
(三)有限元分析过程1.定义材料属性,包括密度、弹性模量、泊松比。
点击主菜单中的"Preprocessor'Material Props >Mat erialModels” ,弹出窗口,逐级双击右框中“Structural、Linear\ Elastic\ Isotropic n前图标,弹出下一级对话框,在"弹性模量” (EX)文本框中输入:2. Oell ,在“泊松比” (PRXY)文本框中输入:0. 3,如图所示,点击“0K”按钮,同理点击Density输入7850即为密度。
A define Material Model BehaviorMaterial Edit Favorite HelpA Linear I&otropic Properties for P/aterhl Number 1Linear Isotropic Ifaterial Propertiesfor Kat erial NuiTber 1T1Terrperatures |0 EX PRX7|o.3Add Temper attire | Delete TeiuperatureGraphOKdree] |HebA Define Material Model Behavior Matenal Edit Favorite Help2. 定义单元属性,包括单元类型、单元编号、实常数。
钢桁架桥梁结构的ANSYS分析
钢桁架桥梁结构的ANSYS分析摘要本文中采用有限元分析法,在大型有限元分析软件ANSYS平台上分析桥梁工程结构,很好地模拟桥梁的受力、应力情况等。
在静力分析中,通过加载各种载荷,得出结构变形图,找出桥梁的危险区域。
1、问题描述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。
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1-1。
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1。
1图1桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)2、模型建立在桥梁结构模拟分析中,最常用的是梁单元和壳单元,鉴于桥梁的模型简化,采用普通梁单元beam3。
实体模型的建立过程为先生成关键点,再形成线,从而得到桁架桥梁的简化模型。
3、有限元模型3.1单元属性整个桥梁分成三部分,分别为顶梁及侧梁、弦杆梁、底梁,三者所使用的单元都为beam3单元,因其横截面积和惯性矩不同,所以设置3个实常数。
此外,他们材料都为型钢,材料属性视为相同,取为弹性模量EX为2.1e11 ,泊松比prxy为0.3,材料密度dens为7800。
3.2网格划分线单元尺寸大小为2,即每条线段的1/2。
4、计算4.1约束根据问题描述的要求,该桁架桥梁在x=0处的边界条件为全约束,x=32处的边界条件为y方向位移为0(即UY=0)。
如下图所示。
4.2载荷卡车对桥梁的压力视为3个集中载荷,因为模型只取桥梁的一般,所以3个集中载荷的力之和为20000N,分别为p1=5000N,p2=10000N,p3=5000N。
并将载荷施加在底梁的关键点4,5,6上。
如下图所示。
5、静力分析的计算结果5.1查看结构变形图显示y方向位移显示x方向位移5.2结论从加载后的结构变形图中可以看出,在载荷作用下,桁架桥的中间位置向下发生弯曲变形最为明显而两侧的侧梁变形最小,载荷引起的位移最大处在桥中间位置,随跨中间向两侧递减。
基于ANSYS桥梁检查车主桁架的有限元分析
1 工程 案例
工程概况本桥桥梁的起点桩号为 K112+600.00,终 点桩号 为 K114+ 611.932,桥 梁全长 2011.932m;本桥上 部结构采 左 3x30m+4x29.25m+
2x33m+(2x24+19)m+(45+80+45)m+(26.885+28.24+23.807)m+4X(3x30) m+(35+31)m+3X25m+2x32m+4x25m+2X(3x30)m+2x30m+3x30m+2X(3x
使用 ANSYS进行结构受力分析并优化是一种高效快捷 的方法 。
参 考 文献 [1]张质文 ,虞和 谦,王金诺 ,等.起 重机设计手册.北京 :中国铁道 出版社
1998.
【2]机 械 设 计 手 册 编委 会 .机 械 设 计 手 册 .北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,2004.
收 稿 日期 :2013—4—2 作者简介:张 剑 (1986一),男,湖北人,助理工程师 ,主要研究专用桥 梁检 查维修设备工作 。
蕉 Ⅱ困
2013年 4月
【文章编 号】1004—7344(2013)08—0176—02
路桥 工程施工技术工艺的探讨
丘 永 忠
(广东省 梅 州市)
摘 要 :路桥 施工工程 是一个复杂 的系统工程 ,方案 的优劣 受众多 因素影响 ,本 文 以路桥 工程为例 ,介绍 施工工序 以及它 的控制 要点 ,为规 范监测工作 ,保 证监 测质量 ,优化 设计及指导施工提供可 靠依据 。本文对路桥工程 施工技术工艺的探讨进 行了描述 ,以供参 考 。
2 施 工工 序和质 量控 制 要点
2.1 墩 柱 施 工 工序 (1)施 工 放线 、安 装 塔 吊 。
ANSYS有限元分析——ANSYS梁问题实例
41
荷载 加施 梁给
束 约 的 向 方 y和 x加 施1 点 节 给
51
61
KO→ smeti llA tceles → ulos noitcaer→ stluseR tsil→ corptsoP lareneG :uneM niaM SYSNA 力束约、01
71
KO→ demrofednU + feD tceles → …epahS demrofeD→ stluseR tolP→ corptsoP lareneG :uneM niaM SYSNA 图形变的构结、11
2
。 切 剪 虑 考 不 般 一 � 梁 称 对 面 截 等 性 弹 维 二 、2 。移位角的轴Z绕及移位线的向方y,x沿即�度由自 个 三 有 点 节 个 每 的 元 单 。 元 单 轴 单 的 用 作 弯 、 压 、 拉 受 承 可 、1 3MAEB •
3
。 切 剪 虑 考 不 般 一 � 梁 称 对 面 截 等 性 弹 维 三 、2 。移位角的轴个三z,y,x绕 和 移 位 线 的 向 方 个 三 z 、y 、 x � 度 由 自 个 六 有 上 点 节 个 每 在 元 单 种 这 。 元 单 力 受 轴 单 的 扭 、 弯 、 压 、 拉 受 承 于 用 可 种 一 是 、1 4MAEB •
11
KO→ 02:VIDN tupni→ teS :labolG )slortnoC eziS( → looT hseM→ gnihseM→ rossecorperP :uneM niaM SYSNA 元单分划、7 KO→ )0,02(2 ,)0,0(1�点键关个两接连次依→ senil thgiartS→ senil→ seniL→ etaerC→ gniledoM→ rossecorperP :uneM niaM SYSNA 梁成生 KO→)0,02(2,)0,0(1:tupni�标坐的点个两入输次依→ SC evitcA nI→ stniopyeK→ etaerC→ gniledoM→ rossecorperP :uneM niaM SYSNA 点键关成生 型模何几成生6
ansys有限元分析实用教程
ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析实用教程有限元分析是一种工程数值分析方法,广泛应用于工程领域中的结构力学分析、热传导分析、流体力学分析等各个方面。
ANSYS作为一款常用的有限元分析软件,能够有效地对工程结构进行模拟和分析,得到结构的应力、位移、温度等相关信息。
本文将为大家提供一份有关ANSYS有限元分析的实用教程,希望能够帮助读者更加深入地理解和应用该软件。
一、软件介绍ANSYS是一款由美国ANSYS公司开发的通用有限元分析软件。
它能够对各种结构进行力学分析、热传导分析和流体力学分析,具有广泛的应用范围。
ANSYS软件提供了全面而强大的建模和分析工具,帮助用户模拟和分析工程结构的力学性能。
同时,软件还提供了可视化的结果展示,使用户能够直观地了解分析结果。
二、基本操作1. 创建几何模型在进行有限元分析之前,首先需要创建几何模型。
ANSYS提供了多种建模工具,包括绘制直线、圆弧、矩形等基本几何图形,以及从CAD软件导入模型。
根据实际需要,选择合适的建模工具,创建准确的几何模型。
2. 设定材料属性在进行分析之前,需要设定材料的力学性质。
ANSYS提供了各种常见材料的力学性质参数,例如弹性模量、泊松比、密度等。
根据实际情况,选择合适的材料属性,以便进行准确的分析。
3. 设定边界条件分析中,还需要设定结构的边界条件。
边界条件包括约束条件和加载条件两部分。
约束条件用于限制结构的自由度,加载条件用于模拟结构所受到的外界载荷。
根据具体情况,在ANSYS中设定合适的边界条件,以便准确模拟实际工况。
4. 网格划分在进行有限元分析之前,需要对几何模型进行网格划分。
网格划分是有限元分析的基础,它将结构离散为多个小单元,每个小单元称为一个单元。
ANSYS提供了多种网格划分算法,用户可以根据需求选择合适的划分方法。
划分完成后,还需要检查网格质量,确保每个单元的质量良好。
5. 进行分析完成以上步骤后,即可进行有限元分析。
基于ANSYS的26t桁架门式起重机有限元分析
基于ANSYS的26t桁架门式起重机有限元分析ANSYS是一个强大的有限元分析软件,适用于各种结构和材料的工程分析。
本文将结合ANSYS对一种26t桁架门式起重机进行有限元分析。
首先,我们需要建立起重机的CAD模型,并对其中的主要构件进行网格划分。
在此过程中,需要注意选择适当的网格密度以及网格类型,以确保分析结果的准确性和计算效率。
接下来,我们可以使用ANSYS加载程序对起重机进行分析。
在分析过程中,需要考虑外部载荷、材料特性、约束条件等多个因素。
具体来说,一个26t桁架门式起重机外部受力主要包括起重物自重、物体运动时的惯性载荷、环境风力载荷等。
在有限元分析中,我们通常会使用强度计算模型、位移计算模型,以及模态分析模型等多种模型来模拟实际物理情况,并对构件的强度、刚度、自振频率等重要性能进行评估。
在对26t桁架门式起重机进行有限元分析过程中,可以得到以下结果:1. 刚度和强度分布特性:在外部载荷作用下,起重机各部件的刚度和强度分布情况可以得到精确的数值描述,以便进一步计算构件的应力、应变、位移等参数。
2. 位移和变形分布特性:起重机各部件在受力下的变形和位移情况可以得到全面而掌握性的分析结果,帮助了解结构的可操作性和稳定性。
3. 自然频率分布特性:进行模态分析时,可以得到起重机各个部件的自然振动频率以及振动模态分析等信息,帮助了解起重机在使用过程中的自身振动特性和在外部环境影响下的响应。
基于上述分析结果,可以为26t桁架门式起重机的设计、制造和使用提供可靠的依据。
同时,我们还可以在ANSYS上进行优化设计,比如可以在起重机中添加一些支撑结构、加强拉杆等措施,以及选择更优良的材料,来增强其强度和稳定性。
总的来说,利用ANSYS进行26t桁架门式起重机的有限元分析,有助于解决实际施工过程中可能存在的安全隐患,提高施工效率和工程质量。
对于一台26t桁架门式起重机的有限元分析,需要收集的数据包括起重机的CAD模型、材料力学参数、外部载荷等多个方面的数据。
ANSYS有限元分析实例
ANSYS有限元分析实例假设我们需要分析一个简单的悬臂梁结构,该梁由一个固定端和一个自由端组成。
其几何形状和材料属性如下:梁的长度:L = 1000mm梁的宽度:W = 20mm梁的高度:H = 10mm梁的材料:钢材材料的弹性模量:E=210GPa材料的泊松比:υ=0.3在进行有限元分析之前,我们首先需要绘制悬臂梁的几何模型,并划分网格。
对于本例,我们可以使用ANSYS软件的几何建模工具进行绘制和网格划分。
然后,我们需要定义材料属性和加载条件。
在ANSYS中,可以通过分析系统中的属性表来定义材料属性。
在本例中,我们将定义钢材的弹性模量和泊松比。
接下来,我们将定义结构的约束和加载条件。
悬臂梁的固定端不允许位移,因此我们需要将其固定。
我们还需要定义在自由端施加的外部力或力矩。
在建立有限元模型之后,我们需要进行模型网格划分并设置网格精度。
在ANSYS中,可以选择适当的网格划分工具,例如自适应网格划分或手动划分。
完成网格划分后,我们可以应用适当的材料属性和加载条件。
在ANSYS中,可以使用强度分析工具来定义材料属性,并使用负载工具来定义加载条件。
我们可以在加载条件中指定施加在自由端的外部力或力矩。
然后,我们需要选择适当的求解器类型和求解方法。
在ANSYS中,可以选择静态结构分析求解器,并选择适当的求解器设置。
在求解器设置完成后,我们可以运行有限元分析,并获得结构的响应和性能结果。
在ANSYS中,可以查看和分析各个节点和单元的应力、应变、位移等结果。
最后,我们可以通过对结果进行后处理和分析,得出结构的安全性和性能评估。
在ANSYS中,可以使用后处理工具查看节点和单元的应力云图、变形云图、反应力云图等。
综上所述,这是一个使用ANSYS有限元分析进行静态结构分析的简单实例。
通过应用ANSYS软件的建模、网格划分、材料属性定义、加载条件定义、求解器设置、求解分析等步骤,我们可以获得悬臂梁结构在不同加载条件下的响应和性能结果。
用ANSYS对一桁架结构进行有限元计算
用ANSYS对一桁架结构进行有限元计算有限元分析是一种常用的结构力学计算方法,其可以有效地分析并预测复杂结构的力学行为。
ANSYS是一款广泛使用的有限元分析软件,其提供了强大的功能和工具,可以对各种类型的结构进行有限元计算。
一桁架结构是一种常见的工程结构,其由一根主梁和多个次梁构成。
这种结构广泛应用于桥梁、建筑物和机械设备等领域。
下面将介绍在ANSYS中对一桁架结构进行有限元计算的步骤和方法。
首先,在ANSYS中创建一个新的工程,并选择适当的工作空间和单位。
然后,使用ANSYS的几何建模工具,如DesignModeler或SpaceClaim,创建一桁架结构的三维模型。
可以通过绘制线段、矩形和圆弧等基本几何形状来构建结构。
此外,还可以导入外部CAD文件或使用ANSYS提供的几何建模功能创建结构。
创建完模型后,需要定义结构的材料属性。
根据具体情况,在ANSYS的材料库中选择适当的材料,并将其属性分配给结构中的各个部分。
可以指定材料的弹性模量、泊松比、密度和屈服强度等参数。
接下来,定义结构的约束条件和加载情况。
可以在结构的关键节点上固定约束或施加位移约束,以模拟实际工况中的支撑条件。
此外,在适当的位置上施加集中载荷、分布载荷或压力等加载,以模拟外部力的作用。
在定义好约束条件和加载情况后,需要进行网格划分。
ANSYS提供了多种网格划分算法和工具,如Tetrahedral、Hexahedral和Prism等。
根据模型的复杂程度和预期计算结果的准确性,可以选择适当的网格划分方法。
完成网格划分后,可以开始进行有限元计算。
在ANSYS中,可以选择适当的有限元求解器,并设定求解器的参数。
然后,进行计算并等待计算结果。
在计算完成后,可以对结果进行后处理。
ANSYS提供了丰富的后处理工具和功能,如显示变形、应力云图、位移云图、剖面图等用于分析和解释计算结果。
可以通过这些后处理工具来评估结构的强度和刚度,并与设计要求进行对比。
平面桁架ANSYS有限元法分析实例
2. 前处理 (1)定义单位
从第二章可知,ANSYS中单位可以不定义,但建模时一定要 保证单位的一致。
已知:各杆的弹性模量E=2.0×105MPa,各杆截面均为A=0.5cm2,杆13长 为100cm,载荷P=2KN,试求平面桁架的内力和位移。
本题采用单位m-kg-s-N较简便,建模过程中 的所有参数都选用m-kg-s-N,相应计算结果 应力为Pa。
改为国际单位制:各杆的弹性模量E=2.0×1011Pa, 各杆截面均为A=0.5e-4m2,杆13长为1m,载荷 P=2000N。
(2)定义单元类型
单元类型
特点
结点数 结点自由度
适用
LINK1 LINK8 LINK10
二维杆单元,只承受 轴向的拉压力,不考 虑弯矩
三维杆单元,具有塑 性、蠕变、膨胀、应 力刚化、大变形、大 应变等功能。
平面桁架ANSYS有限元法分析实例
例3-1 设平面三角结构的桁架123如 图3-4所示。已知:各杆的弹性模量 E=2.0×105MPa,各杆截面均为 A=0.5cm2,杆13长为100cm,载荷P=2KN, 试求平面桁架的内力和位移。
解:传统分析方法
设杆12、杆23和杆13的内力分别为N1、N2和N3。在总体坐标系 x-y(或U-V)中,由力的平衡方程可以得到结点的内力值。
3.求解 (1)施加约束
• 本例中,点1为固定支座,点3为活动支座。 • 在节点1上,约束UX、UY; • 在节点3上,约束UY。
• 在节点1上,约束UX、UY,如图; • 在节点3上,约束UY。
(2)施加载荷
选节点2,按图示完成;
•apply-,选FY,输入-2000,OK。 施加载荷后,结果如图
仅受拉或受压的三维 杆单元,具有应力刚 化和大变形功能。
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桁架和梁的有限元分析
第一节基本知识
一、桁架和粱的有限元分析概要
1.桁架杆系的有限元分析概要
桁架杆系系统的有限元分析问题是工程中晕常见的结构形式之一,常用在建筑的屋顶、机械的机架及各类空间网架结构等多种场合。
桁架结构的特点是,所有杆件仅承受轴向力,所有载荷集中作用于节点上。
由于桁架结构具有自然离散的特点,因此可以将其每一根杆件视为一个单元,各杆件之间的交点视为一个节点。
2.梁的有限元分析概要
梁的有限元分析问题也是是工程中最常见的结构形式之一,常用在建筑、机械、汽车、工程机械、冶金等多种场合。
梁结构的特点是,梁的横截面均一致,可承受轴向、切向、弯矩等载荷。
根据梁的特点,等截面的梁在进行有限元分析时,需要定义梁的截面形状和尺寸,用创建的直线代替梁,在划分网格结束后,可以显示其实际形状。
二、桁架和梁的常用单元
桁架和梁常用的单元类型和用途见表7-1。
通过对桁架和粱进行有限元分析,可得到其在各个方向的位移、应力并可得到应力、位移动画等结果。
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第二节桁架的有限元分析实例案例1--2D桁架的有限元分析
问题
人字形屋架的几何尺寸如图7—1所示。
杆件截面尺寸为0.01m^2,试进行静力分析,对人字形屋架进行静力分析,给出变形图和各点的位移及轴向力、轴力图。
条件
人字形屋架两端固定,弹性模量为2.0x10^11N/m^2,泊松比为0.3。
解题过程
制定分析方案。
材料为弹性材料,结构静力分析,属21)桁架的静力分析问题,选用Link1单元。
建立坐标系及各节点定义如图7-1所示,边界条件为1点和5点固定,6、7、8点各受1000N的力作用。
1.ANSYS分析开始准备工作
(1)清空数据库并开始一个新的分析选取Utility Menu>File>Clear&Start New,弹出Clears database and Start New对话框,单击OK按钮,弹出Verify对话框,单击OK按钮完成清空数据库。
(2)指定新的工作文件名指定工作文件名。
选取Utility Menu>File>Change Jobname,弹出Change Jobname对话框,在Enter New Jobname项输入工作文件名,本例中输入的工作文件名为“2D-spar”,单击OK按钮完成工作文件名的定义。
(3)指定新的标题指定分析标题。
选取Ufility Menu>File>Change Title,弹出ChangeTitle对话框,在Enter New Tifie项输入标题名,本例中输入“2D-spar problem'’为标题名,然后单击OK按钮完成分析标题的定义。
(4)重新刷新图形窗9 选取Utility Menu>Plot>Replot,定义的信息显示在图形窗口中。
(5)定义结构分析运行主菜单Main Menu>Preferences,出现偏好设置对话框,赋值分析模块为Structure结构分析,单击OK按钮完成分析类型的定义。
2.定义单元类型
运行主菜单Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,弹出Element Types对话框,单击Add按钮新建单元类型,弹出Library of Element Types对话框,先选择。