实验三 简支梁的变形分析

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1、实验三简支梁的变形分析实验目的：了解和掌握简支梁的变形分析的方法和步骤。实验内容：完成工字梁端面受力分析。图1是一工字梁受力简图，工字梁型号为32a，其跨度为1.0m，求其在集中力P1和P2作用下O点的挠度。该工字梁材料的弹性模量为220GPa，泊松比为0.3，集中力P1=8000N，P2=5000N。要求采用自顶向下的建模方法即采用3D体素建立起几何模型。图1工字梁受力简图该问题属于梁的弯曲问题。由于该工字梁属于标准型材，在分析过程中选择图2所示的几何模型，通过选择相应的梁单元进行求解，这样就简化了3D模型复杂的建模过程和求解步骤。图2“单元类

2、型列表”对话框实验步骤：⒈定义工作文件名和工作标题1）选择UtilityMenu→File→ChangeJobname命令，出现ChangeJobname对话框，在[/FILNAM]Enternewjobname输入栏中输入工作文件名exercise3，并将Newloganderrorfiles设置为Yes,单击【OK】按钮关闭该对话框。2）选择UtilityMenu→File→ChangeTitle命令，出现ChangeTitle对话框，在[/TITLE]Enternewtitle栏中输入IBEAMSUBJECTEDTOCONCENTRATED

3、FORCE，单击【OK】按钮关闭该对话框。⒉定义单元类型1）选择MainMenu→Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete命令,出现ElementTypes对话框，单击【Add】按钮,出现LibraryofElementTypes对话框。2）在LibraryofElementTypes复选框中选择StructuralBeam2DElastic3,在Elementtypereferencenumber输入栏中输入1，如图3所示，单击【OK】按钮关闭该对话框。图3“单元类型列表”对话框3）单击ElementTy

4、pes对话框上的【Close】按钮，关闭该对话框。4)选择MainMenu→Preprocessor→RealConstantsAdd/Edit/Delete命令，出现RealConstants对话框，如图4所示，单击【Add】按钮,出现ElementTypefor4RealConstants对话框,如图5所示。图4“定义单元实常数”对话框图5“定义BEAM3单元”实常数对话框5)单击【OK】按钮，出现RealConstantsforBEAM3对话框，参照图6对其进行输入，单击【OK】按钮关闭该对话框。单击RealConstants对话框上的【C

5、lose】按钮，关闭该对话框。⒊定义材料性能参数1）选择MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels命令，出现DefineMaterialModelBehavior对话框。2）在MaterialModelsAvailable输入栏中选择Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令，出现LinearIsotropicPropertiesMater...对话框，在LinearIsotropicMaterialPropertiesforMaterialNumber1输

6、入框中，选其中的EX输入栏输入2.2e11，在PRXY输入栏输入0.3，如图7所示，单击【OK】按钮关闭该对话框。3)在DefineMaterialModelBehavior对话框中选择Material→Exit命令，关闭该对话框。4)选择MainMenu→Preprocessor→Sections→Beam→CmmonSectns命令，出现BeamTool对话框，在Sub-Type下拉菜单中选择工字梁标记，在W1、W2、W3、t1、t2、t3输入栏中分别输入32a型工字梁的特征参数，如图8所示。单击【Preview】按钮，ANSYS显示窗口将显

7、示工字梁的相关信息，如图8所示，单击【OK】按钮关闭该对话框。⒋创建有限元模型1）选择MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS命令，出现CreateKeypointsInActiveCoordinateSystem对话框。2)在NPTKeypointnumber输入栏中输入1，在X、Y、ZLocationinactiveCS输入栏中分别输入0，0，0，如图9所示。3）单击【Apply】按钮，在NPTKeypointnumber输入栏中输入2，在X，Y，ZLocationi

8、nactiveCS输入栏中分别输入1，0，0，单击【OK】按钮关闭该对话框。4）选择UtilityMenu→PlotCtrls→Numb