练习2-悬臂梁算例.ppt

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SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA0练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）问题描述问题描述使用使用ANSYS分析一个工字型悬壁梁，如图所示分析一个工字型悬壁梁，如图所示.PPointAL求解在力求解在力P作用下点作用下点A处的变处的变形，已知条件如下：

形，已知条件如下：

P=40kNL=4mE=2.06e11N/m2w1,w2=180mmw3=600mmt1,t2=20mmt3=12mm在练习之后，数值解将与用弹性在练习之后，数值解将与用弹性梁理论计算的解析解进行对比梁理论计算的解析解进行对比.交互操作交互操作1.启动ANSYS.以交互模式进入ANSYS，工作文件名为beam.2.创建基本模型a.MainMenu:

Preprocessor-Modeling-CreateKeypointsInActiveCS.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA1练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）解释解释解释解释使用带有两个关键点的线模使用带有两个关键点的线模拟梁，梁的高度及横截面积拟梁，梁的高度及横截面积将在单元的实常数中设置将在单元的实常数中设置.交互操作交互操作b.输入关键点编号1.c.输入x,y,z坐标0,0,0.d.选择Apply.e.输入关键点编号2.f.输入x,y,z坐标4,0,0.g.选择OK.h.MainMenu:

Preprocessor-Modeling-Create-Lines-LinesStraightLineSSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA2练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）解释解释解释解释交互操作交互操作i.选取两个关键点.j.在拾取菜单中选择OK.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA3练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）解释解释解释解释注意弹出的拾取菜单，以及输入窗口注意弹出的拾取菜单，以及输入窗口中的操作提示中的操作提示.ANSYS数据库是当用户在建模求解数据库是当用户在建模求解时时ANSYS保存在内存中的数据。

保存在内存中的数据。

由由于在于在ANSYS初始对话框中定义的工初始对话框中定义的工作文件名为作文件名为beam，因此存储的数据，因此存储的数据库到名为库到名为beam.db的文件中。

经常存的文件中。

经常存储数据库文件名是必要的。

这样在进储数据库文件名是必要的。

这样在进行了误操作后，可以恢复上次存储的行了误操作后，可以恢复上次存储的数据库文件数据库文件.存储及恢复操作，可以存储及恢复操作，可以点取工具条，也可以选择菜单：

点取工具条，也可以选择菜单：

UtilityMenu：

File.3.存储ANSYS数据库.Toolbar:

SAVE_DB交互操作交互操作4.设定分析模块.a.MainMenu:

Preferencesb.选择Structural.c.选择OK.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA4练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）解释解释解释解释使用使用“Preferences”对话框选择分析对话框选择分析模块，以便于对菜单进行过滤。

如果模块，以便于对菜单进行过滤。

如果不进行选择，所有的分析模块的菜单不进行选择，所有的分析模块的菜单都将显示出来。

例如这里选择了结构都将显示出来。

例如这里选择了结构模块，那么所有热、电磁、流体的菜模块，那么所有热、电磁、流体的菜单将都被过滤掉，使菜单更简洁明了单将都被过滤掉，使菜单更简洁明了.创建好几何模型以后，就要准备单元创建好几何模型以后，就要准备单元类型、实常数、材料属性，然后划分类型、实常数、材料属性，然后划分网格网格.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA5练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作5.设定单元类型相应选项.a.MainMenu:

PreprocessorElementTypeAdd/Edit/Deleteb.选择Add.c.左边单元库列表中选择Beam.d.在右边单元列表中选择2node188e.在opition中，将K3改成QuadraticForm.解释解释解释解释对于任何分析，您必须单元类型对于任何分析，您必须单元类型库中选择一个或几个适合您的分库中选择一个或几个适合您的分析的单元类型析的单元类型.单元类型决定了单元类型决定了辅加的自由度（位移、转角、温辅加的自由度（位移、转角、温度等）。

许多单元还要设置一些度等）。

许多单元还要设置一些单元的选项，诸如单元特性和假单元的选项，诸如单元特性和假设，单元结果的打印输出选项等。

设，单元结果的打印输出选项等。

对于本问题，只须选择对于本问题，只须选择BEAM188，并修改，并修改option选项选项中的中的K3即可即可.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA6练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作e.选择OK接受单元类型并关闭对话框.f.选择Close关闭单元类型对话框.6.定义截面.a.MainMenu:

PreprocessorSectionsBeamCommonSections.解释解释解释解释有些单元的几何特性，不能仅用有些单元的几何特性，不能仅用其节点的位置充分表示出来，需其节点的位置充分表示出来，需要提供一些实常数来补充几何信要提供一些实常数来补充几何信息。

息。

典型的实常数有壳单元的厚典型的实常数有壳单元的厚度，梁单元的横截面积等。

某些度，梁单元的横截面积等。

某些单元类型所需要的实常数，以实单元类型所需要的实常数，以实常数组的形式输入常数组的形式输入.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA7练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作b.在Sub-Type中选择工字型截面c.在w1，w2框中输入0.18（翼缘宽度）.d.在w3框中输入0.6（梁的高度）.e.在t1，t2框中输入0.02（翼缘厚度）.f.在t3框中输入0.012（腹板厚度）.g.选择OK定义截面并关闭对话框.解释解释解释解释SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA8练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作7.定义材料属性.a.PreprocessorMaterialPropsMaterialModels.b.在右侧列表中选择StructuralLinearElasticIsotropic定义材料.c.在EX框中输入2.06e11（弹性模量）.d.选择OK定义材料属性并关闭对话框.解释解释解释解释材料属性材料属性是与几何模型无关的本是与几何模型无关的本构属性，例如杨氏模量、密度等构属性，例如杨氏模量、密度等.虽然材料属性并不与单元类型联虽然材料属性并不与单元类型联系在一起，但由于计算单元矩阵系在一起，但由于计算单元矩阵时需要材料属性，时需要材料属性，ANSYS为了用为了用户使用方便，还是对每种单元类户使用方便，还是对每种单元类型列出了相应的材料类型。

型列出了相应的材料类型。

根据根据不同的应用，材料属性可以是线不同的应用，材料属性可以是线性或非线性的性或非线性的.与单元类型及实与单元类型及实常数类似，一个分析中可以定多常数类似，一个分析中可以定多种材料种材料.每种材料设定一个材料每种材料设定一个材料编号编号.对于本问题，只须定义一对于本问题，只须定义一种材料，这种材料只须定义一个种材料，这种材料只须定义一个材料属性材料属性杨氏模量杨氏模量2.06e11.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA9练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作9.对几何模型划分网格.a.MainMenu:

PreprocessorMeshingMeshToolb.选择Mesh.c.拾取line.d.在拾取对话框中选择OK.e.（可选）在MeshTool对话框中选择Close.解释解释解释解释SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA10练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作11.施加载荷及约束.a.MainMenu:

SolutionDefineLoads-Apply-Structural-DisplacementOnNodesb.拾取最左边的节点.c.在拾取菜单中选择OK.d.选择AllDOF.e.选择OK.（如果不输入任何值，位移约束默认为0）解释解释解释解释您现在要施加载荷及约束，默认您现在要施加载荷及约束，默认为一个新的、静力的分析，因此为一个新的、静力的分析，因此不必设定分析类型及分析选项不必设定分析类型及分析选项.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA11练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）交互操作交互操作交互操作交互操作f.MainMenu:

SolutionDefineLoads-Apply-Structural-Force/MomentOnNodesg.拾取最右边的节点.h.在选取对话框中选择OK.i.选择FY.j.在VALUE框中输入-40000.k.选择OK.解释解释解释解释交互操作交互操作12.保存数据库文件到beamload.db.a.UtilityMenu:

FileSaveasb.输入文件名beamload.db.c.选择OK保存文件并关闭对话框.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA12练习练习-悬壁梁悬壁梁（续续）解释解释解释解释建议再以建议再以beamload.db文件名保文件名保存数据库。

存数据库。

交互操作交互操作13.进行求解.a.MainMenu:

Solution-Solve-CurrentLSb.查看状态窗口中的信息,然后选择FileClosec.选择OK开始计算.d.当出现“Solutionisdone!

”提示后，选择OK关闭此窗口.SSpacepaceSStructuretructureRResearchesearchCCenterenter,HIT,CHINA,HIT,CHINA13练习练习-悬壁梁悬壁梁（续