三梁平面框架结构的有限元分析.docx
三梁平面框架结构的有限元分析针对【典型例题】337(1)的模型，即如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用,用有限元方法分析该结构的位移。结构中各个截面的参数都为：E=3.0×101,Pa,=6.5×10-7m4,A=6.8xlOTm2,相应的有限元分析模型见图3-20。在ANSYS平台上，完成相应的力学分析。3000N 416"N in图3-19框架结构受一均布力作用(a)节点位移及单元编号(b)等效在节点上的外力图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答对该问题进行有限元分析的过程如下。1 .基于图形界面的交互式操作(StePbyStCP)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序-ANSYS-ANSYSInteractiveWorkingdirect。/(设置工作目录)-Initialjobname(设置工作文件名)：beam3-Run-*OK设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences.-*Structural-*OK选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor-*ElementType-*/ddEditDelete.Add-beam：2Delastic3-*OK（返回到ElementTypes窗口）-*Close(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor-*MaterialProps-*,MaterialModels-*Structural-*Linear_*Elastic-ISOtrOPic:EX:3ell(弹性模量)-OK-鼠标点击该窗口右上角的“X”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preprocessor-*RealConstants.-Add/Edit/Delete-*,dd-*Type1Beam3一OK-*RealConstantSetNo:1(第1号实常数),Cross-sectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)-OK-*Close(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preprocessor-Modeling-*Creat-*Nodes-*InActiveCS*Nodenumber一X;0,Y：0.96,Z;0-*Apply-Nodenumber2-X;1.44,Y:0.96,Z:0-Apply-*Nodenumber3-*X:0,Y:0,Z:0-*?pply-*Nodenumber4X:L44,Y:0,Z:0-*OK生成单元ANSYSMainMenu:Preprocessor-Modeling-Create-*Element-AUtONumbered-ThruNodes-*选择节点1>2(生成单元1)-*apply-选择节点1,3(生成单元2)-*apply-*选择节点2,4(生成单元3)-OK(7)模型施加约束和外载左边加X方向的受力ANSYSMainMenu:Solution-DefineLoads-APPly-*Structural-ForceZMoment-OnNodes-*选择节点1-apply-*Directionofforce:FX-*VALUE:3000-OK-*上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution-DefineLoads-Apply-*StructuralPressure-*OnBeams-选取单元1(节点1和节点2之间)-apply-VALh4167-VAIJ4167OK左、右下角节点加约束ANSYSMainMenu:Solution-DefineLoadsApply-*Structural-Displacement-OnNodes-*选取节点3和节点4-*Apply-LabrALLDOF-OK(8)分析计算ANSYSMainMenu:Solution-SolveCurrentIS-*OKShouldtheSolveCommandbeExecuted?Y-*Close(Solutionisdone!)一关闭文字窗口(9)结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc-*PlotResulU-*DeformedShape.-Def+Undeformed-OK(返回到PlotResults)(10)退出系统ANSYSUtilityMenu:File-Exit-SaveEVerything-OK（三）计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。2.完全的命令流!%/PREP7ET,1 ,beam3R,1.6.5e-7,6.8e-4典型例题3.3.7(3)%begin%!进入前处理!选择单元类型!给出实常数(横截面积、惯性矩)MHEX,3ellN,1,0,0.96,0N,2J.44,0.96,0N,3,0,0,0N,4,1.44,0,0E,l,2E,l,3E,2,4D,3,ALLD,4,ALLF,I,FX,3000SFBEAM,1,1,PRESS,4i67!给出材料的弹性模量!生成4个节点,坐标(0,0.96,0),以下类似!生成单元(连接1号节点和2号节点)，以下类似!将3号节点的位移全部固定!将4号节点的位移全部固定!在1号节点处施加X方向的力(3000)!施加均布压力FINISH/SOLUSOLVEFINISH/POSTlPLDISP,1FINISH!%!结束前处理状态!进入求解模块!求解!结束求解状态!进入后处理!显示变形状况!结束后处理典型例题3.3.7(3)%end%
