有限单元法课堂作业Word下载.docx
- 文档编号:15800931
- 上传时间:2022-11-16
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:300.15KB
有限单元法课堂作业Word下载.docx
《有限单元法课堂作业Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有限单元法课堂作业Word下载.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
按照几何特征,结构可分为杆件结构、薄壁结构和实体结构等等。
有限元方法的最广泛应用即结构分析分析的对象主要包括梁、拱、钢架、组合结构及其他实体结构等。
结构静力分析是ANSYS家族中7种结构分析之一,主要用来分析由于稳态外载所引起的系统或零部件位移、应力、应变和作用力,很适合求解惯性及阻尼的时间相关作用对结构影响并不显著的问题,其中稳态载荷主要包括外部施加的力和压力、稳态的惯性力,如重力和旋转速度,施加位移、温度和注量等。
3.结构分析目的和意义
为了使结构在工程应用中既能安全、正常的工作,又能符合经济的要求,就要对其进行受力、变形、强度、刚度和稳定性的分析和计算。
通过对经历结构的分析,让我们熟悉了ANSYS软件的基本操作,对有限元分析的思想方法也有了初步的理解;
更有利于工程上一些问题的研究,任意设定荷载工况,并可完成各种复杂的静、动荷载以及温度荷载工况组合,能很方便地计算出结构所承受的弯矩、扭矩、轴力以及应力分布和变形情况,找出桥梁在各种运动车辆荷载作用下的最不利位置,有效地解决一些过载,过热等问题。
4.结构静力分析基本步骤
1确定工作文件名(Jobname)、分析标题(Title)
【注意】这一步可以省略或在分析结果后根据需要添加。
2进入前处理器(∕PREP7)
(1)定义单元类型。
(2)设定实常数。
(3)设置材料属性。
(4)构件有限元模型。
3进入求解器(∕SOLU)
(1)施加载荷。
(2)施加位移约束条件。
(3)求解(SOLVE)。
4进入通用后处理器(∕POSTI),提取并评价和分析结果。
5绘制结构变形图(PLDISP)。
6动态显示结构的变形过程。
7列表显示各节点的位移(PRDISP)。
8列表显示各节点反力(PRESOL)。
5.结构静力分析实例
1模型分析
钢板角支座几何尺寸如下图,板厚20mm。
杨氏模量E=200Gpa,泊松比v=0.25。
圆代表钢板被挖空的部分。
两个小圆的位移被完全固定住,在大圆的最下端作用有集中力F=1000N。
(用螺栓或螺钉固定支座的左边两圆孔)试分析钢板的受力和变形情况。
2.创建实体模型。
(1)选择Main
Menu>
Preprocessor>
Modeling>
Create>
Areas>
Rectangle>
By2Corners命令,弹出【RectangleBy2Corners】对话框。
(2)在【WPX】设置框中输入“0”,在【WPY】设置框中输入“0”,在【Width】设置框中输入“80”,在【Height】设置框中输入“100”,单击“Apply”按钮。
(3)在【WPX】设置框中输入“-20”,在【WPY】设置框中输入“20”,在【Width】设置框中输入“20”,在【Height】设置框中输入“60”,单击“OK”按钮,关闭对话框。
(4)选择Main
Circle>
SolidCircle命令,弹出【SolidCircularArea】对话框。
(5)在【WPX】设置框中输入“80”,在【WPY】设置框中输入“50”,在【Radius】设置框中输入“50”,单击“Apply”按钮。
(6)同理依次输入圆2,圆3的坐标,生成对应的面积,坐标如下表所示。
圆的参数
参数
圆2
圆3
WPX
WPY
20
80
radius
(7)输入circle3坐标后,单击“OK”按钮,关闭【SolidCircularArea】对话框。
(8)选择MainMenu>
Preprocessor>
Operate>
Booleans>
Add>
Areas命令,弹出【AddAreas】面板。
(9)在设置框中输入“1”,并按回车键确认,同理依次输入“2”,“3”,“4”,“5”,单击“OK”按钮。
(10)选择Main
(11)参照步骤(5)依次输入3个圆面积参数,生成3个圆面积,其参数如下表。
圆1
50
30
10
(12)选择UtilityMenu>
PlotCtrls>
Numbering命令,弹出【PlotNumberingControls】对话框。
(13)在【Area】选择栏单击鼠标,使其显示为“on”,单击“OK”按钮,关闭对话框,此时可见模型面积编号。
(14)选择MainMenu>
Subtract>
Areas,弹出【SubtractAreas】面板。
(15)首先用鼠标拾取面积A6,单击“OK”按钮。
(16)用鼠标依次拾取面积A1,A2,A3,单击“OK”按钮,关闭对话框。
实体模型图
3.定义单元类型。
(1)Main
ElementType>
Add/Edit/Delete.就会弹出【ElementTypes】单元类型对话框.。
(2)点击“Add”按钮.就会弹出【LibraryofElementTypes】单元类型对话框.。
(3)在【LibraryofElementTypes】选择栏选择【StructuralSolid】选项,然后在其右侧选择栏选择【8node82】选项,单击“OK”按钮,关闭【LibraryofElementTypes】对话框。
(4)在【ElementTypes】对话框中单击“Option”按钮,弹出【PLANE82elementtypeopinions】对话框。
(5)在【K3】选择栏选择【Planestrsw/thk】
(平板应力),在【K5】选择栏选择【Nodalstress】选项,单击“OK”按钮,关闭对话框。
(6)单击“Close”按钮,关闭【ElementTypes】对话框。
4.定义实常数。
(1)选择MainMenu>
RealConstants>
Add/Edit/Delete命令,弹出【RealConstants】对话框。
(2)点击“Add”按钮,弹出【ElementTypeforRealConstants】对话框。
(3)选择【Type1PLANE82】选项,单击“OK”按钮,弹出【RealConstantSetNumber1,forPLANE82】对话框。
(4)在【THK】设置框中输入“20”,单击“OK”按钮,确认输入,关闭对话框。
(5)单击“Close”按钮,关闭【RealConstants】对话框。
5定义材料属性。
(1)选择Main
MaterialProps>
MaterialModels命令,弹出【DefineMaterialModelBehavior】窗口。
(2)在【MaterialModelsAvailable】选择栏选择Structural,Linear,Elastic,Isotropic命令,就会弹出一个对话框。
(3)在【EX】设置框中输入“2E5”,在【PRXY】设置框中输入“0.3”.
(4)单击“OK”按钮,确认输入,关闭此对话框。
(5)在【MaterialModelsAvailable】选择栏选择Structural>
Density命令,弹出【DefineforMaterialNumber1】对话框。
(6)在【DENS】设置框中输入“7.854E-6”。
(7)单击“OK”按钮,确认输入,关闭此对话框。
(8)
【DefineMaterialModelBehavior】窗口选择Material>
Exit命令,退出定义材料属性的窗口。
6.生成有限元模型。
(1)选择MainMenu>
Meshing>
MeshTool命令,弹出【MeshTool】面板。
(2)在【ElementAttributes】选择栏单击“Set”按钮,弹出【MeshingAttributes】对话框,各选项如下:
【TYPE】:
1PLANE82
【MAT】:
1
【REAL】:
【ESYS】:
0
【SECNUM】:
Nonedefined
(3)单击“OK”按钮,确认输入,关闭此对话框。
(4)在【MeshTool】面板中选择【SmartSize】选项,并拖动滑块到“6-8”之间的位置。
(5)单击【SizeControl】选择栏中【Global】对应的“Set”按钮,弹出【GlobalElementSizes】对话框。
(6)在【Size】设置框中输入“5”,表示单元边长为5mm。
(7)单击“OK”按钮,确认输入,关闭【GlobalElementSizes】对话框。
(8)单击“Mesh”按钮,弹出【MeshArea】面板。
(9)单击“PickAll”按钮,开始单元划分。
(10)单击“Close”按钮,关闭【MeshTool】面板。
生成有限元单元划分图
7施加载荷并求解。
Solution>
AnalysisType>
NewAnalysis命令,弹出【NewAnalysis】对话框。
(2)选择【Static】选项,单击“OK”按钮,关闭对话框。
【注意】
(1),
(2),步的操作可以省略,因为ANSYS默认的分析就是静力分析。
(3)选择MainMenu>
DefineLoads>
Apply>
Structural>
Displacement>
OnLines命令,弹出【ApplyU,ROTonLines】面板。
(4)用鼠标拾取两个小圆的边缘线,单击“OK”按钮,弹出【ApplyU,ROTonLines】对话框。
(5)在【DOFstobeconstrained】选择栏选择【ALLDOF】选项,单击“OK”按钮,关闭对话框。
(6)选择Main
Solution>
Apply>
Force/Moment>
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有限 单元 课堂 作业
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)