梁结构应力分布ANSYS分析

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1、JIANGSUUNIVERSITY先进制造及模具设计制造实验梁结构应力分布ANSYS分析学院名称：机械工程学院专业班级：研1402学生姓名：XX学生学号：S14030622015年5月江苏大学梁结构应力分布ANSYS分析（XX，S1403062，江苏大学）摘要：本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元分析过程。首先是建立梁结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算得出结论，输出各种图像供设计时参考。通

2、过本论文，我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。关键词：梁结构；应力状态；有限元分析；梁结构模型。BeamstructurestressdistributionofANSYSanalysis（Dingrui,S1403062,Jiangsuuniversity）Abstract:Thisarticleistypicallyintroducedhowtousethefiniteelementanalysistooltoanalyzethestressofbeamstructureund

3、erstaticstatedistribution.Wefollowthebeamstructurefiniteelementanalysismethod,establishedthefiniteelementanalysisofacompleteprocess.Isgoodbeamstructuremodelisestablishedfirst,andthentocarryonthegrid,thenforconstraintandload,calculatedthefinalconclusion,theou

4、tputofimagesfordesignreference.Inthisarticle,wehavetheroleofthefiniteelementmethodinmodernengineeringstructuraldesign,usemethodhasapreliminaryunderstanding.Keywords:beamstructure;Stressstate;Thefiniteelementanalysis;Beamstructuremodel.1引言7江苏大学在现代机械工程设计中，梁是运用

5、得比较多的一种结构。梁结构简单，当是受到复杂外力、力矩作用时，可以手动计算应力情况。手动计算虽然方法简单，但计算量大，不容易保证准确性。相比而言，有限元分析方法借助计算机，计算精度高，且能保证准确性。另外，有限元法分析梁结构时，建模简单，施加应力和约束也相对容易，能分析梁结构应力状况的具体分布、最大变形量以及中性面位置，优势明显。以下介绍一种常见梁的受力状况，并采用有限元法进行静力分析，得出了与手动计算基本吻合的结论。以下为此次分析对象。A-A截面rθAAMM梁的截面形状为梯形截面，各个截面尺寸相同。两端受弯矩

6、沿中性面发生弯曲，如图2-1所示。试利用ANSYS软件对此梯形截面梁进行静力学分析，以获得沿梁AA截面的应力分布情况。DBD,B5°2#面1#面CAC,A2有限元模型的建立2.1建立模型首先进入ANSYS中，采用自下而上的建模方式，创建梁结构有限元分析模型，同时定义模型的材料单元为Brick8-node45，弹性模量为200e9，泊松比为0.3。由于分析不需要定义实常数，因此可忽略提示，关闭RealConstants菜单。建立的切片模型如下：7江苏大学2.2网格划分显示边线，关闭背景。通过Meshtool工具对

7、建立好的模型进行网格划分。首先设定网格划分参数，分别设置不同线条的网格划分参数后，采用六面体单元划分模型网格。在MeshTool菜单的Shape栏选择Hex选项。在MeshTool下拉列表框中确保选中Volumes，保证实体通过体单元划分。单击Mesh按钮后，单击拾取对话框中PickAll按钮。划分网格后的图形1所示：图1划分网格2.3施加约束7江苏大学对照实际受力情况，对1#面和2#面定义载荷和约束。首先定义1#面上关键点A的约束，其次定义1#面的面约束，接着定义1#面上AB线的约束。对于2#面，采取的定义约

8、束的方法则有所不同。由于v方向边界条件为空间函数，因此需要通过定义函数来定义约束。首先编辑函数，然后加载函数，最后在2＃面上定义函数边界。最后定义CD线上的约束。2.4施加载荷并求解进入求解器，检查输入无误后，进行以下操作求解。GUI:MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS2.5查看分析结果（1）查看等效应力首先显示等效应力等值线图，如图2所示,从右视图上得