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1、《机械结构有限元分析》课程评阅人评定成绩大作业机械工程学院图1题目一.设一平面桁架结构,如图所示1所示,由7根钢管铰接而成,每根钢管长度均为1000mm,桁架两端为固定支承,每根钢管的横载面均为外径150mm,内径110mm。已知钢管材料的弹性模量E=2.1×105N/mm2,许用应力[σ]=180MPa,载荷F1=30000N,F2=20000N试校核各杆强度。解:1.操作主菜单中的Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>inActiveCS命令,弹出对话框,在“K
2、eypointnumber”栏中输入用户自定义的编号,在“X,Y,ZlocationinactibeCS”栏中输入各点坐标值,每一关键点坐标完成后,点“Apply”命令,所有关键点建立完成后,点击“OK”命令。1(0,0)2(500,866)3(1000,0)4(1500,866)5(2000,0)2.创建直线:操作主菜单中的Preprocessor>Modeling>Create>Lines>StraightLine命令,弹出对话框,用光标依次点1,2;2,3;3,1;3,4;4,5;5,3;完成后点“
3、OK”,屏幕上会出现桁架杆图形。3.定义单元类型操作主菜单中的Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete,弹出对话框,点击“Add”,弹出“LibraryofElementTypes”对话框,选“Link-2Dspar1”单元4.材料性质的选择操作主菜单中的Preprocessor>MaterialProps>MateriaModels,弹出对话框。双击Structural>Linear>Elastic>isotropic,在弹出的对话框中,在EX一栏中输出弹性模量E
4、=2.1×105N/mm2,PRXY为泊松比05元参数的确定在定义单元类型后,还要输入单元的一些参数。操作主菜单中的Preprocessor>RealConstant>Add/Edit/Delete,弹出“RealConstants”对话框。点击“Add”,出现“ElementTypeforConstants”对话框,选择LINK1单元类型,点“OK”,弹出对话框,在AREA框中输入8164(mm*mm),点“OK”。6.网络尺寸的定义与单元网格的划分(1)操作主菜单中的Preprocessor>Mesh
5、ing>SizeCntrls>ManualSize>Lines>Alllines,弹出对话框,在对话框NDIV项中输入单元数目,每条直线代表一根杆,每根杆就是一个单元。(2)操作主菜单中的Preprocessor>Meshing>Mesh>>Lines,弹出对话框,单击“PickAll”7.施加位移约束和载荷(1)操作主菜单中的Solution>DefineLoads>Apply>StructualDisplacement>OnKeypoints弹出对话框。用光标点击关键点1,点“OK”,弹出对话框,选“
6、AllDOF”,用光标点击关键点5,点“OK”,弹出对话框,选“AllDOF”。(2)操作主菜单中Solution>DefineLoads>Apply>Structual>Force/Moment>OnKeypoints弹出对话框。用光标点击关键点3,点“Apply”,选择“FY”,输入值-30000,再点点4,点“Apply”,选择“FX”,输入值20000;8.求解操作主菜单中的Solution>Solve>CurrentLS,弹出对话框,点“OK”,屏幕上会弹出“Solutionisdone!”对话
7、框,表示计算结果完成。9.结果后处理用户已经完成了对结构静力分析的主要步骤,接下来可以通过MainMenu>GeneralPostproc>…等命令直接观察桁架杆的内力图,变形图,以及各支座所受的反力和各杆件的图示为桁架杆内力云图图示为桁架杆内力值图二、作业题目有一支座,如下图所示所示(铸造),底板上有四个直径为14mm的圆孔,其圆面受到全约束,已知材料的弹性模量E=1.7×105N/mm2,泊松比μ=0.3,许用应力[σ]=150MPa,右端φ60的孔端面(A-B)受到水平向左的分布力作用,分布力的合力
8、大小为10000N,试分析支座内部的应力分布,并校核强度。(本题目用Ansys建模求建,要求写出每一步的操作及结果)二、建立几何模型1.以左下角、前面的点作为原点,建底座板MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Block>By2corners&z,弹出对话框,输入数据,“OK”。WPX=0WPY=0Width=140Height=140Depth=252.建立底板上4个Ø1