平面刚架分析-框架问题

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1、第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例框架结构由长为1m的两根梁组成，各部分受力如图所示，求各节点的力、力矩及节点位移第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例ANSYS计算这个例题要用到以下6个步骤：定义单元类型、定义材料、建立几何模型、加载与施加边界条件、求解和查看结果。首先命名为Frame，操作如下：GUI：File>ChangeJobname输入Frame（1）定义单元类型。打开ANSYS软件，在主菜单中的【Preferences】中选择【Structural】。定义单元为梁单元Beam2Delastic3,操作如下：GUI：Prepr

2、ocessor>ElementType>Add/Edit>Delete（2）定义材料。材料为线性弹性，弹性模量EX=2E11，泊松PRXY=0.3如图2-40所示，操作如下：GUI:Preprocessor>MaterialProps>MaterialModel>Structural>linear>Elastic>Isotropic。弹出窗口后输入EX和PRXY的值。第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例定义单元参数。将梁单元的截面积、抗弯惯性矩和截面高度输入，如图2-42所示，操作如下：GUI：Preprocessor>Realconstants>Add/Ed

3、it>Delete>Add第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例(3)建立几何模型、定义截面参数。根据单元受力情况分析，本例应分为5个节点，4个单元。在建立模型时应先确定节点，再生成单元。GUI：Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>InActiveCS弹出窗口后依次输入各节点坐标，节点1(0,0)；节点2(1,0)；节点3(1,-1)；节点4(0.6,0)；节点5(1,-0.5)；将节点连接生成单元，分别连接14、42、25、53节点生成4个单元，操作如下：GUI：Preprocessor>Modeling>Create>Ele

4、ment>AutoNumbered>ThruNodes第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例(4)加载与施加边界条件。根据本例的要求，在节点1与3处各个方向的位移为0。选择1、3节点使它们在任意方向的位移为0，如图所示，操作如下：GUI：Solution>Define〉loads>Apply>Structural>Displacement>OnNodes第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例在第一单元上施加均布载荷；在2、5节点上加集中力及力矩,（正确选择正、负号），操作如下：GUI：Solution>Defineloads>Apply>S

5、tructural>Pressure>OnBeams。GUI：Solution>Defineloads>Apply>Structural>Force/Moment>OnNodes。(5)求解。操作如下：GUI：Solution>Solve>CurrentLS(6)查看结果。第一步，观察框架结构变形图，如图所示，操作如：GUI：MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>FirstSet>PlotResults>Deformedshape。第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例第二步，查看框架结构节点位移，如图所示，操作如下：GUI：

6、MainMenu>GeneralPostproc>ListResults>NodesSolution第二章有限元法基础2.4二维梁单元2.4.4框架问题应用举例第三步，查看框架结构内力图。在单元定义表中定义弯矩、轴力和剪力。GUI：MainMenu>GeneralPostproc>Elementtable>DefinedTable。依次定义参数，具体步骤见后页。GUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotContour>LineElemRe选择“剪力”和“弯矩”得到和所示的分布图。定义单元表在单元定义表中，将节点弯矩、剪力、轴力制表：执行“MainMenu-Ge

7、neralPostproc-ElementTable-DefineTable”菜单命令，打开一个“ElementTableData”对话框，如下图。定义单元表单击Add按钮，打开一个“DefineAdditionalElementTableItems”对话框，如下图所示。在“Userlabelforitem”栏后面输入“IMOMEMT”，在“Item，CompResultdataitem”栏后面的左边下拉菜单中选取“Bysequencenum”，并在右栏输