有限元方法与ANSYS应用第5讲.ppt
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1、有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析桁架杆系结构的桁架杆系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析ANSYSANSYS中提供的二力杆单元中提供的二力杆单元问题问题梁、刚架单元梁、刚架单元如何处理?如何处理?有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析 梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS
2、静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析 梁单元模型梁单元模型以弯曲变形为主要变形的杆件称为以弯曲变形为主要变形的杆件称为梁杆件轴线由直线变为曲线的变形称为杆件轴线由直线变为曲线的变形称为弯曲变形有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分
3、析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析 梁单元模型梁单元模型梁的纯弯曲梁的纯弯曲:横截面上只有弯矩而无剪力作用的梁横截面上只有弯矩而无剪力作用的梁的这种弯曲的这种弯曲梁的横力弯曲:梁的横力弯曲:横截面上不仅有弯矩而且还有剪力作横截面上不仅有弯矩而且还有剪力作用的梁的弯曲用的梁的弯曲有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型变形特征变形特征杆件的轴线由原来的直线变为曲线杆件的轴线由原来的直线变为曲线垂直于轴线的横截面绕垂直于轴线的垂直于轴线的横截面绕垂直于轴线的某一轴作相对转动某一
4、轴作相对转动有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析
5、杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型 求解求解:有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的
6、基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析
7、的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法平面平面杆系结构的有限元分析杆系结构的有限元分析 梁单元模型梁单元模型设单元内任一点位移为设单元内任一点位移为E,A,I,le2 21 112 单元杆单元杆 端力端力 单元杆单元杆 端位移端位移一、确定形函数一、确定形函数x1 1、广义坐标法、广义坐标法任一截面转角为任一截面转角为E,A,I,le2 2
8、1 112x设单元内任一点位移为设单元内任一点位移为一、确定形函数一、确定形函数1 1、广义坐标法、广义坐标法任一截面转角为任一截面转角为E,A,I,le2 21 112xE,A,I,le2 21 112xE,A,I,le2 21 112x为发生为发生杆端位移时杆端位移时,杆中位移。如:杆中位移。如:为发生为发生杆端位移时杆端位移时,杆中竖向位移。杆中竖向位移。xxE,A,I,le2 21 112x为发生为发生杆端位移时杆端位移时,杆中位移。如:杆中位移。如:为发生为发生杆端位移时杆端位移时,杆中竖向位移。杆中竖向位移。xx一、确定形函数一、确定形函数2 2、试凑法、试凑法利用形函数的性质建立
9、形函数矩阵利用形函数的性质建立形函数矩阵(1)(1)确定确定由由 可设可设由由 可知可知所以所以(2)(2)确定确定由由 可设可设一、确定形函数一、确定形函数二、确定应变矩阵二、确定应变矩阵(建立几何方程建立几何方程)微分算子矩阵微分算子矩阵一、确定形函数一、确定形函数二、确定应变矩阵二、确定应变矩阵(建立几何方程建立几何方程)弹性矩阵弹性矩阵三、确定弹性矩阵三、确定弹性矩阵(建立物理方程建立物理方程)物理方程物理方程四、确定单刚和单元等效结点荷载四、确定单刚和单元等效结点荷载 (建立平衡方程建立平衡方程)E,A,I,le2 21 112xE,A,I,le2 21 112x+=llidxMdx
10、NW00dkded单刚单刚单元等效结点荷载单元等效结点荷载(i,j=1,2)(i,j=1,2)有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法
11、分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析
12、梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM3,BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM3有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM3有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM3有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分
13、析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二
14、维梁单元BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM4有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM188,BEAM189Timoshenko梁?梁?有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析Timoshenko梁?梁?美籍
15、俄罗斯力学家。美籍俄罗斯力学家。18781878年年1212月月2323日生于乌克兰的什波托夫卡,日生于乌克兰的什波托夫卡,19721972年年5 5月月2929日卒于联邦德国。日卒于联邦德国。铁木辛柯在应用力学方面著述甚铁木辛柯在应用力学方面著述甚多。多。19041904年他发表第一篇论文年他发表第一篇论文各种强度理论。各种强度理论。有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析Timoshenko梁?梁?第一次世界大战期间,他在梁横第一次世界大战期间,他在梁横向振动微分方
16、程中考虑了旋转惯向振动微分方程中考虑了旋转惯性和剪力性和剪力,这种模型后来被称为这种模型后来被称为“铁木辛柯梁铁木辛柯梁”。有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM188,BEAM189Timoshenko梁梁有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM188,BEAM189Timoshenko
17、梁梁有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM188,BEAM189有限元法分析的基本理论与方法有限元法分析的基本理论与方法有限元案例分析有限元案例分析-结构静力分析结构静力分析梁系结构的梁系结构的ANSYSANSYS静力分析静力分析二维梁单元二维梁单元BEAM188,BEAM189悬壁梁的静力分析悬壁梁的静力分析PPoint ALH求解在力求解在力P作用下点作用下点A处的变形,处的变形,已知条件如下:已知条件如下:P=4000 lbL=72
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- 关 键 词:
- 有限元 方法 ANSYS 应用
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