重庆大学研究生有限元大作业

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1、课程研究报告科目：有限元分析技术教师：阎春平姓名：色学号：2专业：机械工程类别：学术上课时间：2015年11月至2016年1月考生成绩：阅卷评语：阅卷教师(签名)有限元分析技术作业姓名:色序号:是学号:2一、题目描述及要求钢结构的主梁为高160宽100厚14的方钢管，次梁为直径60厚10的圆钢管（单位为毫米），材料均为碳素结构钢Q235；该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间。主梁和次梁之间是固接。试对在垂直于玻璃平面方向的2kPa的面载荷（包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷（人员与演出器械载荷）、风载荷等）作用下的舞台进行有限元分析。二、题目分析根据序号为069，换算得钢结构框架

2、为11列13行。由于每个格子的大小为1×1（单位米），因此框架的外边框应为11000×13000（单位毫米）。三、具体操作及分析求解1、准备工作执行UtilityMenu：File→Clear＆startnew清除当前数据库并开始新的分析，更改文件名和文件标题，如图1.1。选择GUIfilter，执行Main Menu: Preferences→Structural→OK，如图1.2所示图1.1清除当前数据库并开始新的分析19图1.2设置GUIfilter2、选择单元类型。执行MainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add

3、→select→BEAM188，如图2.1。之后点击OK(回到ElementTypeswindow)→Close图2.1选择单元3、定义材料属性该钢结构材料为碳素结构钢Q235，其弹性模量为210GPa，执行MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic，此处协调单位制为mmkgs，故EX设为2.1E8,PRXY设置19为0.3。如图3.1所示，选择OK并关闭对话框。图3.1设置材料参数4、定义梁的截面定义主梁和次梁的截面，执行MainMenu→Prepro

4、cessor→Sections→Beam→CommonSections，弹出如下图所示截面定义对话框。输入ID1，按照选择方钢管，W1=100，W2=160，t1=t2=t3=t4=14；输入ID2，选择圆管，Ri=20，Ro=30，分别如图4.1与图4.2所示。图4.3为主梁截面形状。19图4.1方管参数设置图4.2圆管参数设置图4.3主梁截面形状5、创建实体模型执行Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→OnWorkingPlane，输19入点坐标值，点击apply，如图5.1a。依次创建(0,0),（11000,0），（11000,130

5、00）,（0,13000）4个关键点，结果如图5.1b所示。执行Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Straightline，两两拾取点，连点成线。如图5.2所示。图5.1a创建关键点图5.1b创建关键点19图5.2创建模型执行Preprocessor→Modeling→Copy→Lines，偏移1000，行数13，列数11，分别复制行和列，则几何模型创建完毕，如图5.3所示。图5.3创建模型6、划分单元，生成有限元模型19执行preprocessor→meshing→sizecntrls→manualsize→lines→Alllin

6、e，输入单元长度1000，如图6.1。图6.1设定单元长度点击OK，结果如图6.2所示。执行preprocessor→meshing→meshtool，设置global，如图6.3所示。按mesh，选选取所有主梁。再执行preprocessor→meshing→meshtool，设置global，如图6.4所示设置。按mesh，再选择所有次梁。网格划分完毕结果如图6.5。图6.2单元长度划分19图6.3设置主梁MeshingAttributes图6.4设置次梁MeshingAttributes19图6.5网格划分7、合并重复nodes执行Preprocessor→Numbering

7、Ctrls→MergeItems→OK。执行utilitymenu：plot→nodes，结果如图7.1所示图7.1合并nodes198、定义分析类型并施加约束执行MainMenu→Solution→AnalysisType→NewAnalysis，定义分类型为Static。对模型施加约束，执行MainMenu→Solution→Apply→Structural→Displacement→OnNodes，选取6个点，1，26，15，44，20，2，约束选为ALLDOF