土木工程有限元ANSYS简支梁建模.doc

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1、《土木工程有限元》结课作业学生学号：xxxxxxxxxx学生姓名：XXX专业班级：土木13-3班学生成绩：2016~2017年秋季学期问题描述：现有一悬臂梁，其长m，横截面为圆形，横截面半径，材料的弹性模量，泊松比。在均布荷载的作用下，请用ANSYS有限元分析软件计算此悬臂梁的弯矩图、剪力图、位移变形图。注：均布荷载为每个学生学号的后3位。*************************************************************************建模思路：（字体均为小四，正文内容不加粗）1.由

2、于结构和受力都处在平面内，所以采用整个平面梁模型。2.在ANSYS环境中，设置静力分析类型，单元类型选择BEAM3，输入梁的截面实常数及材料参数。3.根据坐标生成关键点，有关键点连成线，再对几何线进行相应的单元划分。4.采用命令（LSEL),(ESLL)进行几何位置及单元的选择，采用命令（SFBEAM)对梁单元施加均布载荷。5.在后处理中，通过命令（/ESHAPE),对线形单元梁按实体效果进行显示；通过命令（/EXPAND)命令，显示完整的有限元模型。6.在后处理中，通过命令（ETABLE)定义线性单元的节点剪力，弯矩，通过命令（

3、PLLS)画出线性单元的剪力，弯矩图，通过命令（PRESOL)打印单元结果。建模流程：（概述主要的建模步骤）1.打开ansys软件:设定工作目录和工作文件2.设置截面为圆截面：section3.设置计算类型：structure定义分析类型4.选择单元类型：beam5.定义实常数：（截面积、惯性矩等）6.设定材料参数：preprocessor->material->models（弹性模量和泊松比）7.生成模型，有限元模型，物理模型8.对模型施加约束和荷载：solution->defineloads->apply->structura

4、l（displacement->onkeypoint（约束））9.分析计算:solution->solve->currentLS10.结果显示：generalpostproc(后处理)->plotresult->deformedshape（变形形状）Generalpostproc->plotresult->contourplot->nodalsolu（显示位移)->Y-componentofdisplacement：显示Y方向位移UY(1)变形位移显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc->PlotResul

5、ts->DeformedShap->selectDef+Undeformed->OK(2)对线性单元梁按实体效果进行显示（以3倍比例）UtilityMenu->PlotCtrls->Style->SizeandShape>ESHAPE,[√]ON,SCALE:3->OK(3)显示Y方向的位移云图MainMenu->GeneralPostproc->PlotResults->ContourPlot->NodalSolu->DOFSolution,Y-ComponentofDisplacement->OK(4)将所显示的图形存入一个文

6、件中（效果为黑白反相，JPEG格式，文件名：brigde001.jpg）,如图所示。UtilityMenu：PlotCtrls->HardCopy->Tofile->[√]Color,[√]JPEG,[√]ReverseVideo,[√]Portrait,Saveto:[bridge001.jpg]->OK11.线形单元内力结果的显示画出线形单元的受力图：ANSYSMainMenu:GeneralPostproc->PlotResults->CtourPlot->LineElemres->LabI:bridge_I,LabJ:br

7、idge_J,Fact:0.5->OK12.退出系统ANSYSUtilityMenu:File->Exit...->SaveEverything->OK计算结果：（图片均需白色背景，图片的宽度为12cm，高度随宽度而变化定。）（1）有限元模型图（2）悬臂梁的位移变形图（3）悬臂梁的剪力图（4）悬臂梁的弯矩图（5）计算结果分析计算结果固定端弯矩固定端剪力悬挑端挠度ANSYS130.96N/m185.234Nm理论计算131N/m185.261Nm注：理论计算请查阅材料力学相关内容，写出理论计算过程。