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时间:2018-07-11
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1、ANSYS软件的工程应用作业班级:Y100101学号:s20100755姓名:李飞专业:弹箭飞行与控制工程桥式起重机工字梁结构强度分析及模态分析1问题描述:桥式起重机在吊装场所随处可见,在起吊重物时对梁的强度有一定的要求,尤其是在起吊时有动载荷,故必须充分考虑到动载的影响,本次分析仅考虑到静力强度,进行模态分析是为了以后进行动态性应分析做准备。桥式起重机的结构和起吊梁的截面参数如下:桥式起重机结构示意图工字梁截面示意图2问题分析工字梁力学模型简化,便于ANSYS有限元分析可以把起吊梁的受力状态简化成其自身的重力G和被吊物体重力
2、W的叠加,把重力G处理成均布面压力q1=0.016N/mm^2,被吊重物处理成均布面压力q2=6N/mm^2,具体形式如下:受力简化示意图载荷以及边界条件的尺寸示意图第6页共6页3工字梁结构强度分析和模态分析3.1强度分析3.1.1实体建模和划分网格滤掉除结构分析之外的其他菜单,具体建模方法如下:1)单元类型选用solid452)选取单位制mm,N,Mpa,设置各向同性的线性材料参数,弹性模量2.1E5,泊松比0.28,密度,7.8E-63)建模方法自顶向下的建模方法,选择block菜单通过尺寸建模,输入xyz的坐标分别建立如
3、下实体:实体1:x0,280;y0,75;z0,5000;实体2:x80,200;y75,225;z0,5000;实体3:x0,280;y225,300;z0,5000;采用布尔ADD运算把上面建立的3个实体和运算,构成一个实体4)创建施加约束荷载和的面1创建约束面,把工作平面坐标系绕x轴旋转90°,创建两个面,平面1:x0,280,y100,200;平面2:x0,280,y4700,4800;把坐标系旋转到初始位置。2创建载荷面,平移坐标系原点至x140,y300,z2500处,把工作平面坐标系绕x轴旋转90°,创建两个面,
4、平面1:x-140,140,y50,200;平面2:x-140,140,y-50,-200;把坐标系旋转,反向平移到初始位置。5)网格划分工字梁结构,把材料属性,单元属性,分配给整个实体,采用自由网格划分技术,设置网格精度为1级。第6页共6页实体模型图有限元网格图3.1.2施加载荷在创建的面上施加边界的位移条件为,约束所有的自由度为0,在上表面施加整体均布重力q1=0.016,在中间创建的两个面上施加均布载荷q2=6,实际完成后模型如下:载荷以及边界条件示意图第6页共6页3.1.3求解和后处理设置求解方式为从当前载荷步开始求解
5、,并查看应力分布,位移分布,结构变形情况比较图第四强度理论应力分布图y轴位移分布图3.2模态分析第6页共6页3.2.1施加边界条件并划分网格施加的边界条件的模型同前面的结构分析,分析类型设置为模态分析,分析类型选项设置为12阶模态分析,并从当前步开始求解。3.2.2模态求解和后处理在通用后处理模块中查看各阶模态的动画,以下分别是各界模态的形态。七阶模态图八阶模态图第6页共6页九阶模态图十阶模态图十一阶模态图十二阶模态图4学习总结ANSYS分析问题的根本是把实际的问题合理抽象,直接在ANSYS中建模或者通过第三方软件导入,网格划
6、分对于复杂模型十分复杂,施加载荷和边界条件是分析的最关键环节,我认为这两部分是以后学习的重点。通过ANSYS课程的学习,我对有限元分析的基本步骤有了一定的认识,要想用ansys进行工程分析,还要多练习实践,在解决具体问题过程中成长。第6页共6页
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