钢架静力分析

《钢架静力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

门式钢架结构静力分析如图所示门式钢架收到均布载荷q=2000N/m作用，跨度为18m,柱高为4.5m,中间屋脊高度为5.4m,截面尺寸如图，结构材料为钢材,弹性模量E=2.1X10uMPa,泊松比u=0.3。已知柱与梁的横截面积均为热轧H型钢HN400X200,参数如一卜':Wl=0.2,W2=0.2,W3=0.4,tl=0.013,t2=0.013,t3=0.008.试求在均布载荷q作用下门式钢架的变形及支座反力，并绘制结构弯矩图及剪力图。先建立关键点和线，然后划分网格，加载求解，最后进行结果查看。单元类型选择BEAM188三维梁单元，单元长度按份进行划分。一、求解过程1.定义工作目录及文件名stepl启动ANSYSMechanicalAPDLProductLauncher窗口，在Licence下来列表框中选择ANSYSMutiphysics产品，在WorkingDirectory屮输入栏屮输入工作目录C:ANSYS...,在jobname栏中输入工作文件名。。。，以上参数设置完毕后，单击Run按钮运行ANSYS程序2.定义单元类型与材料属性stepl在MainMenu一Preferences命令，弹出PreferencesforGUIFiltering对话框。在individualdiscipline(s)toshowintheGUI栏中选择Structure复选框，过滤掉ANSYSGUI菜单中与结构分析无关的选项，单击ok按钮关闭该对话框。Step2选择MainMenu一Preferences一Elementtype一 Add/Edit/Delete命令，弹出Elementtype。单击Add按钮，弹出LibraryofElementTypes对话框，在LibraryofElementTypes列表中选择StructureBeam中的3Delastic2node188单元。单击OK关闭该对话框,单击Close关闭ElementTypes对话框。Step3选择MainMenu一Preprocessor一MaterialProps一MaterialModels命令，弹出DefineMaterialModelBehavior对话框，在MaterialModelsAvailable栏中依次展开Structural>Linear>Elastic>Isotropic选项，弹出LinearisotropicPropertiesforMaterialNumberl输入Ex为2.1ell,PRXY为0.3,单击“ok”按钮，关闭该对话框。在DefineMaterialModelBehavior对话框中选择Material一exit命令，关闭该对话框。Step4MainMenu一Preprocessor一Section一Beam一CommonSections命令，弹!11BeamTool对话框，在Sub-Type下拉列表框中选择工字型截面，在下面的参数栏屮输入参数输入参数，0.2,0.2,0.4；0.013,0.013,0.008,单击ok按钮关闭该对话框。Step5选择UtlityMenu…File一Saveasjobname.db命令，保存上述操作过程。也可按工具栏保存键保存操作。3创建几何模型选择MainMenu一Preprocessor一Modeling一Create一Keypoints一inActiveCS命令，弹出CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem 对话框，在NPTKeypointnumber输入栏中输入1,在X、Y、ZLocationinactiveCS输入栏屮输入0、0>0,单击apply按钮建立关键点1,然后按照所示关键点坐标值建立其他关键点，关键点号123456X坐标00918189Y坐标04.55.44.5010建立完所有关键点后的结果Step2连接关键点，建立线。选择MainMenu一Preprocessor一Modeling一CreateLinesLines一StraightLine命令，弹出CreateStraightLine拾取菜单,选择关键点1、2,单击CreateStraightLine拾取菜单的Apply按钮，生成直线；在选择关键点2、3生成直线；然后选择关键点3、4生成直线。在选择关键点4、5生成直线。然后单击OK按钮，关闭CreateStraightLine拾取菜单。总结：生成直线时，可以单击CreateStraightLine拾取菜单中的Apply,也可以玄接按鼠标左键来完成操作。Step3显示关键点和线的编号。选择UtilityMenu一PlotCtrls一Numbering命令，弹出PlotNumberingControls对话框，分别选择KPKeypointNumbers和LINElinenumbers复选框，使其状态由off变为on,单击ok关闭对话框。选择UtilityMenu一Plot一Lines命令，此时 图形显示为标有关键点和杆元编号的杆系。Step4保存4划分网格Stepl设置网格属性。选择MainMenu一Preprocessor一Meshing一MeshingAttributes一PickedLines命令，弓单出LinesAttributes拾取菜单，用鼠标选择直线1,单击Apply按钮，弹出LinesAttributes对话框，在PickOrientationKeypoint(s)栏中选择yes复选框，其余选项保持默认设置，单击按钮apply按钮，选择5点作为左侧柱的方向点。在用鼠标选择直线4,单击apply按钮，弹岀LinesAttributes对话框,在PickOrientationKeypoint(s)栏屮选择yes复选框，其余选项保持默认设置，单击按钮apply按钮，选择1点作为右侧柱的方向点。最后利用鼠标选择直线2和3，单击apply按钮，弹出弹出LinesAttributes对话框,在PickOrientationKeypoint(s)栏中选择yes复选框，其余选项保持默认设置，单击按钮apply按钮，选择6点作为两段梁的方向点。Step2设置划分份数。选择MainMenu一Preprocessor—Meshing一SizeCntrls一ManualSize一LinesAllLines命令，弹出ElementSizeonAllSelectedLines对话框，在NDIVNo.ofelementdivisions输入栏中输入50,单击ok,退出该对话框。 Step3划分网格。选择MainMenu一Preprocessor—Meshing一Mesh一Lines命令，弹出MeshLines拾取菜单，单击PickAll按钮，生成所有单元。Step4显示单元。选择UtilityMenu一PlotCtrls一StyleSizeandShape命令，弹出SizeandShape对话框，选中[/ESHAPE]Displayofelement复选框，使其状态由off变为on,单击ok按钮退出该对话框。单击床头右侧的轴侧图形显示按钮，此时ANSYS图形显示。Step5保存，选择MainMenu一Finish退出前处理器。5加载求解Stepl选择MainMenu一Solution一DefineLoads一Apply一Structure一Displacement—OnKeypoints命令，弹!11ApplyU,ROTonKPs拾取菜单。用鼠标拾取关键点1和5,点击Apply按钮，弹出ApplyU,ROTonKPs对话框，在lab2DOFstobeconstrained列表中选取AllDOF选项，单击Apply,对关键点1和5固定约束Step2施加载荷。选择MainMenu一Solution一DefineLoads一Apply一Structural一Pressure一Onbeams命令，弹出ApplyPRESonBeams拾取菜单，选中Min,Max,Inc菜单按钮，在输入栏中输入51,150,1,单击Apply按钮，弹出ApplyPRESonBeams对话框，在PressurevalueatnodeI和PressurevalueatnodeJ输入栏中均输入2000,单击ok按钮退出该对话框。 Step3选择MainMenu一Solution一AnalysisType一NewAnalysis命令，弹出NewAnalysis对话框，选择分析类型为Static,单击OK关闭对话框。Step4选择MainMenu一Solution一Solve一CurrentLS命令，弹出SolveCurrentLoadStep对话框，单击ok,ANSYS开始求解计算。Step5求解结朿时，弹出Note对话框，单击Close关闭该对话框。Step6保存，加载及求解过程结束。6查看求解结果变形结果：Stepl选择MainMenu一GeneralPostproc一PlotResults一DeformedShape命令，弹出PlotDeformedShape对话框，在KUNDitemstobeplotted栏中选择Def+underformed单选按钮，单击ok按钮，ANSYS显示窗口将显示变形后和未变形的几何形状。节点反力：Step2选择MainMenu—GeneralPostproc—ListResults一ReactionSolu命令，弹出ListReactionSolution对话框,在Labitemtobelisted列表框中选择AllstrucforceF,单击ok按钮，显示支座节点反力作用结果列表。Steps3选择MainMenu一GeneralPostproc一ElementTable—DefineTable命令，弹出ElementTableDate对话框,单击Add按钮，弹岀 DefineAdditionalElementTablesItems对话框，在Userlabelforitem输入栏中输入【MOMENT,在Item,CompResultsdataitem的左边卜'拉表框中选择Bysequencenum选择，在右边卜'拉列表框中选择SMISC选项，在下面的输入栏中输入2,单击Apply按钮。再次在Userlabelforitem输入栏中输入JMOMENT,在Item,CompResultsdataitem的左边卜拉表框中选择Bysequencenum选择，在右边下拉列表框中选择SMISC选项，在下面的输入栏中输入15,单击Apply按钮。重复上述操作，在Userlabelforitem输入栏中输入ISHEAR,在Item,CompResultsdataitem的左边下拉表框中选择Bysequencenum选择，在右边下拉列表框中选择SMISC选项，在下面的输入栏中输入5,单击Apply按钮。再次在Userlabelforitem输入栏中输入JSHEAR,在Item,CompResultsdataitem的左边下拉表框中选择Bysequencenum选择，在右边下拉列表框中选择SMISC选项，在下面的输入栏中输入18,单击OK按钮。此时显示对话框。Close关闭对话框。注：输出BEAM188梁单元的弯矩和剪力结果。弯矩和剪力结果Step4选择MainMenu-GeneralPostproc— ElementTable一ListElementTable命令，弹出ListElementTableData对话框，在Lab1-9itemstobelisted下拉列表框中选择【MOMENT,JMOMENT,ISHEAR,JSHEAR选项，单击ok按钮，弹出PRETABCommand列表框，从中可以看出各个单元的弯矩和剪力结果。Step5,绘制弯矩图。选MainMenu一GeneralPostproc一PlotResultsContourPlot一LineElemRes命令，弹出PlotLine-ElementResults对话框，在LabiElemtableitematnodeI卜拉列表框中选择IMOMENT选项，在LabJElemtableitematnodeJ下拉列表框中选择JMOMENT选项，单击OK按钮关闭该对话框，ANSYS©口显示弯矩图。Step6,绘制剪力图。选择选MainMenu-GeneralPostproc一PlotResults一ContourPlot一LineElemRes命令，弹出PlotLine・ElementResults对话框，在LabiElemtableitematnodeI下拉列表框屮选择ISHEAR,在LabJElemtableitematnodeJ下拉列表框中选择JSHEAR,单击OK按钮关闭该对话框，ANSYS窗口显示剪力图Step7选择UtilityMenu—File—Exit命令，弹出ExitfromANSYS对话框,选择SaveEverything按钮,单击ok,关闭ANSYS程序。