ANSYS梁问题实例解析.ppt

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1、ANSYS ANSYS 梁问题实例解析梁问题实例解析BEAM31、可承受拉、压、弯作用的单轴单元。单元的每个节点有三个自、可承受拉、压、弯作用的单轴单元。单元的每个节点有三个自由度，即沿由度，即沿x,y方向的线位移及绕方向的线位移及绕Z轴的角位移。轴的角位移。2、二维弹性等截面对称梁，一般不考虑剪切。、二维弹性等截面对称梁，一般不考虑剪切。2BEAM41、是一种可用于承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元。这种单元是一种可用于承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元。这种单元在每个节点上有六个自由度：在每个节点上有六个自由度：x、y、z三个方向的线位移和绕三个方向的线位移和绕x,y,z三个轴的角位移。三个轴

2、的角位移。2、三维弹性等截面对称梁，一般不考虑剪切。、三维弹性等截面对称梁，一般不考虑剪切。3BEAM188/1891、可定义梁的截面形状，支持多材料横截面的定义。可定义梁的截面形状，支持多材料横截面的定义。2、支持大多数非线性。、支持大多数非线性。3、包括横向剪切变形、包括横向剪切变形4、BEAM188（3维维2节点）节点）/BEAM189（3维维3节点）节点），6-7个自由度。第个自由度。第7个自由度是翘曲量。个自由度是翘曲量。注意：注意：BEAM3 BEAM4 对形函数采用对形函数采用 Hermitian 多多项式项式,导致弯曲中的三次响应。导致弯曲中的三次响应。弯曲中弯曲中BEAM18

3、8/189 分别有线性和二次响应分别有线性和二次响应,因此需要细因此需要细化网格。化网格。4四、四、ANSYS求解求解梁梁问题实例问题实例梁截面为方形,边长为0.1m，AC=CB=10m，均布载荷4kN/m，如图所示，材料的弹性模量210GPa，泊松比0.3，分析梁的受力和绘出内力图。51、初步分析、初步分析62、分析类型、分析类型静力分析静力分析3、问题描述、问题描述一维梁问题一维梁问题4、ANSYS单位单位m N Pa5、单元、单元BEAM3：2节点（每个节点节点（每个节点3个自由度）个自由度）6、材料、材料弹性模量和泊松比弹性模量和泊松比7、实常数、实常数面积、惯性矩、截面高度面积、惯性

4、矩、截面高度71 进进入入ANSYS程序程序 ANSYSED 9.0 ANSYS Product Launcher change the working directory into yours input Initial jobname:beam Run2 设设置置计计算算类类型型 ANSYS Main Menu:Preferences select Structural OK3 定定义义材料参数材料参数ANSYS Main Menu:Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic

5、 input EX:2.1e11,PRXY:0.3 OK84 选择单选择单元元类类型型ANSYS Main Menu:Preprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Beam 2D elastic3 OK(back to Element Types window)Close(the Element Type window)95 定定义实义实常数常数 ANSYS Main Menu:Preprocessor Real Constants Add select Type 1 OKinput AREA:0.01;IZZ:0.0001/12;HE

6、IGHT:0.1OK Close(the Real Constants Window)106生成几何模型生成几何模型生成关键点 ANSYS Main Menu:Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入两个点的坐标：input:1(0,0),2(20,0)OK生成梁ANSYS Main Menu:Preprocessor Modeling Create Lines lines Straight lines 依次连接两个关键点，1(0,0),2(20,0)OK7、划分单元、划分单元ANSYS Main Menu:Preproc

7、essor Meshing Mesh Tool (Size Controls)Global:Set input NDIV:20 OK 11Mesh:lines,Mesh Pick All(in Picking Menu)Close(the Mesh Tool window)显示梁体ANSYS命令菜单栏：PlotCtrls Style Size and Style/ESHAPE On OK 128 模型施加约束模型施加约束给节点1施加x和y方向的约束ANSYS Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nod

8、es 节点1 OK select Lab2:UX和和UY OK给节点2施加y方向的约束ANSYS Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes 节点2 OK select Lab2:UY OK给节点12施加y方向的约束ANSYS Main Menu:ANSYS Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes 节点12 OK select Lab2:UY OK给梁施加均布载荷ANSYS Main Menu:S

9、olution Define Loads Apply Structural Pressure On Beams Pick All LKEY,VALI:4000 OK9 分析计算分析计算 ANSYS Main Menu:Solution Solve Current LS OK(to close the solve Current Load Step window)OK13给节点给节点1施加施加x和和y方向的约束方向的约束给梁施加载荷给梁施加载荷141510、约束力ANSYS Main Menu:General Postproc list Results reaction solu select

10、All items OK1611、结构的变形图、结构的变形图 ANSYS Main Menu:General Postproc Plot Results Deformed Shape select Def+Undeformed OK 1712、挠度ANSYS Main Menu:General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu select:DOF solution,Y-Component of displacement OK1813 单元表的制作ANSYS Main Menu:General Postproc Element Tabl

11、eDefine Table Add 在在User label for item 输入输入im，在，在Results data item 选择选择By sequence num 并输入并输入“smisc,6”Apply在在User label for item 输入输入jm，在，在Results data item 选择选择By sequence num 并输入并输入“smisc,12”Apply在在User label for item 输入输入is，在，在Results data item 选择选择By sequence num 并输入并输入“smisc,2”Apply在在User labe

12、l for item 输入输入js，在，在Results data item 选择选择By sequence num 并输入并输入“smisc,8”OK单击CLOSE关闭对话框ANSYS Main Menu:General Postproc Element TableList Elem Table 弹出对话框弹出对话框选择选择imOK（列表显示出（列表显示出im的内容）同理可得其余表的内容。的内容）同理可得其余表的内容。1920ANSYS Main Menu:General Postproc Plot Results Contour Plot Line Elem Resselect:LabI(is)；LabJ(js)OK(绘出剪力分布图）绘出剪力分布图）21ANSYS Main Menu:General Postproc Plot Results Contour Plot Line Elem Resselect:LabI(im)；LabJ(jm)OK(绘出弯矩分布图）绘出弯矩分布图）2214、X方向应力方向应力请看单元帮助利用单元表提取请看单元帮助利用单元表提取X方向的最大应力方向的最大应力23