簡支梁的應(yīng)力分析

1、.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué) 院機(jī)械工程學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)生XX班級學(xué)號課程設(shè)計(jì)題目簡支梁的內(nèi)力計(jì)算實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):1、 學(xué)習(xí)掌握運(yùn)用ANSYS軟件2、 運(yùn)用ANSYS進(jìn)展有限元分析3、 進(jìn)一步理解有限元分析思想4、 運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)展實(shí)際運(yùn)用，解決實(shí)際構(gòu)造問題工作方案與進(jìn)度安排:1、 上機(jī)熟悉ANSYS軟件1天2、 上機(jī)操作練習(xí)例題，進(jìn)一步熟悉軟件1天3、 上機(jī)操作練習(xí)及選定題設(shè)題目1天4、 上機(jī)進(jìn)展ANSYS分析1天5、 交課程設(shè)計(jì)報(bào)告及辯論1天指導(dǎo)教師：201 年 月 日專業(yè)負(fù)責(zé)人：201 年 月 日學(xué)院教學(xué)副院長：201 年 月 日簡支粱構(gòu)造的內(nèi)力計(jì)算問題闡述圖示簡支梁為

2、18號工字鋼，跨度L=6m，截面高度H=0.5m，截面面積A=0.008m2，慣性矩I=0.0002108m4，彈性模量E=2.06e11N/mm2，集中載荷P=100KN。對該梁進(jìn)展分析，畫出彎矩圖和剪力圖。圖1 簡支梁交互式的求解過程1.進(jìn)入ANSYS在D盤建立一名為1001011317的文件夾，工作文件名為jianzhiliang。然后運(yùn)行開場>程序>ANSYS11.0.0>Ansys Product Launcherfile Management select Working Directory: D:1001011317，input jobname:jianzhil

3、iangRun2. 建立幾何模型2.1創(chuàng)立關(guān)鍵點(diǎn)1選擇菜單路徑：Main Menu：PreprocessorModelingCreateNodeIn Active CS。2在創(chuàng)立節(jié)點(diǎn)窗口內(nèi)，在NODE后的編輯框內(nèi)輸入節(jié)點(diǎn)號1，并在X，Y，Z后的編輯框內(nèi)輸入0，0，0作為節(jié)點(diǎn)1的坐標(biāo)值，按下該窗口內(nèi)的Apply按鈕。3輸入節(jié)點(diǎn)號2，并在X，Y，Z后的編輯框內(nèi)輸入3，0，0作為節(jié)點(diǎn)2的坐標(biāo)值，單擊該窗口內(nèi)的Apply按鈕。4輸入節(jié)點(diǎn)號3，并在X，Y，Z后的編輯框內(nèi)輸入6，0，0作為節(jié)點(diǎn)3的坐標(biāo)值，單擊該窗口內(nèi)的Apply按鈕。2.2創(chuàng)立直線1選擇菜單路徑：Main Menu：Preprocesso

4、rModelingCreateNodeLinesLinesStraight Line。2單擊以后將彈出一個拾取菜單，此時拾取節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2，然后點(diǎn)擊Apply按鍵，再拾取節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3，最后點(diǎn)擊Ok按鈕，完成直線的創(chuàng)立。3在完成模型創(chuàng)立后，單擊工具欄窗口中的SAVE_DB保存數(shù)據(jù)文件。3.設(shè)定分析模塊選擇菜單路徑：Main Menu：Preferences，彈出一個對話框，選中Structural，然后單擊OK按鈕完成分析模塊的選擇。4.選擇單元類型并定義單元的實(shí)常數(shù)4.1選擇單元類型。1選擇Main Menu：PreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete。2

5、按下Element Type窗口內(nèi)的Add按鈕。3在單元類型庫中，選擇左側(cè)列表中的BEAM單元家族，及右側(cè)列表中2D elastic 3類型，按下OK按鈕完成選擇。4按下Close按鈕關(guān)閉Element Type窗口。4.2定義單元的實(shí)常數(shù)。1選擇Main Menu：PreprocessorReal Constants，將彈出實(shí)常數(shù)列表對話框。2單擊對話框中的Add.按鈕，然后選擇BEAM3。3單擊對話框中的OK按鈕，彈出定義BEAM3單元實(shí)常數(shù)的對話框。4在AREA框中輸入0.008，在IZZ中框中輸入0.0002108，在HEIGHT框中輸入0.5，然單擊OK按鈕，完成實(shí)常數(shù)的定義。5.定

6、義材料屬性1選擇Main Menu：PreprocessorMaterial PropsMaterial Models。2在材料定義窗口內(nèi)選擇：StructuralLinearElasticIsotropic。3在EX后的文本框內(nèi)輸入數(shù)值2.06e11作為彈性模量。4按下OK按鈕完成定義。5單擊工具欄窗口中的SAVE_DB保存數(shù)據(jù)文件。6.給幾何模型賦屬性1選擇Main Menu：PreprocessorModelingCreateElementsElem Attributes，彈出對話框。2由于此題只有一種單元類型，一種實(shí)常數(shù)和一種材料屬性，所以采用默認(rèn)選項(xiàng)即可，單擊OK按鈕完成給幾何模型賦

7、屬性。7.劃分網(wǎng)格選擇Main Menu：PreprocessorMeshTool，彈出對話框，單擊Mesh按鈕，彈出對話框，單擊Pick All按鈕完成網(wǎng)格劃分。8.施加載荷和約束8.1施加載荷1選擇Main Menu：SolutionDefine Loads ApplyStructuralForce/Moment On nodes。2用鼠標(biāo)在圖形窗口內(nèi)選擇節(jié)點(diǎn)2。3按下OK鍵，彈出對話框，在Lab框中選擇FY，在VALUE框中輸入-100000。單擊OK完成施加載荷工作。8.2施加約束1選擇Main Menu：SolutionDefine Loads ApplyStructural Dis

8、placement On nodes。2用鼠標(biāo)在圖形窗口內(nèi)選擇節(jié)點(diǎn)1。3按下選擇窗口內(nèi)的Apply按鈕。4選擇自由度UX和UY，并在VALUE后為其輸入數(shù)值0。5按下Apply按鈕。6用鼠標(biāo)在圖形窗口內(nèi)選擇節(jié)點(diǎn)3。7按下選擇窗口內(nèi)的Apply按鈕。8選擇自由度UY，并在VALUE后為其輸入數(shù)值0。9按下OK按鈕。圖2 施加載荷和約束9. 求解1選擇Main Menu：SolutionSolveCurrent Ls。2按下OK按鈕關(guān)閉Solve Current Load Step窗口。3按下Close按鈕關(guān)閉求解完畢后出現(xiàn)的Information窗口。4瀏覽/STATUS mand窗口內(nèi)的信息后

9、，將其關(guān)閉。10. 后處理10.1繪制梁的Y方向變形圖1Main Menu：General PostprocPlot ResultsContour Plot Nodal Solu. 2選擇DOF Solution下的Y-ponent of displacement在Undisplaced shape key 后選擇Deformed shape with undeformed edgeOK圖3 簡支梁受力變形10.2建立單元結(jié)果表10.2.1創(chuàng)立單元表，計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩。1Main Menu：General PostprocElement TableDefine Table。2按下Element T

10、ableData窗口內(nèi)的Add按鈕。3在Lab后的文本框內(nèi)輸入IMOMENT。4在左側(cè)列表中選擇By sequence num項(xiàng)。5右側(cè)列表中選擇SMICS，項(xiàng)。6在右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入6。7按下Apply按鈕。8在Lab后的文本框內(nèi)輸入JMOMENT。9.重復(fù)上面的步驟4和5。10右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入12。11按下OK按鈕Close。10.2.2創(chuàng)立單元表，計(jì)算節(jié)點(diǎn)剪力1選擇Main Menu：General PostprocElement TableDefine Table。2按下Element TableData窗口內(nèi)的Add按鈕。3在Lab后的文

11、本框內(nèi)輸入ISHEAR。4在左側(cè)列表中選擇By sequence num項(xiàng)。5右側(cè)列表中選擇SMICS，項(xiàng)。6右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入2。7按下Apply按鈕。8在Lab后的文本框內(nèi)輸入JSHEAR。9重復(fù)上面的步驟4和5。10右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入8。11按下OK按鈕Close。10.3結(jié)果顯示10.3.1列出各節(jié)點(diǎn)彎矩和剪力1Main Menu：General PostprocList ResultsEleme Table Data。2在List Element Table Data窗口內(nèi)選擇IMOMENT，JMOMENT，ISHEAR和JSHEAR。3按下OK按鈕并在瀏覽資料窗口內(nèi)的信息后，將其關(guān)閉。10.3.2畫剪力圖1Main Menu：General PostprocPlot ResultsContour Plot Line Elem Res2在第一個下拉列表中選擇ISHEAR，在第二個下拉列表中選擇JSHEAR。3按下OK按鈕圖4 簡支梁剪力圖10.3.3畫彎矩圖1Main Menu：