悬臂梁的有限元分析

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1、地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析工程地质数值模拟成绩考核——昆明理工大学本科生课程姓名：漆江学院：国土资源工程学院科系：地科系专业：勘查111学号：2011101101172014年11月8日13地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析悬臂梁的有限元分析1.问题概述。悬臂梁为矩形截面的钢梁，长10m宽1m、高2m，不计梁的自重，弹性模量为220GPa，泊松比为0.2，在悬臂端作用一集中荷载P=1200kN。试分析该悬臂梁的内力和变形情况。2.启动ANSYS程序。(1)在【开始】菜单中依次选取【所有程序】/【ANSYS8.0】/【ConfigureANSYS

2、Products】选项，打开【ANSYS8.0Launcher】对话框。(2)选中【FileManagement】选项卡，输入目录名：“D:ANSYSFXzhang1Exam01ANSYSjs”，输入项目名：“Z101Beam”。(3)单击按钮运行程序，进入ANSYS使用界面。3.定义材料、实常数和单元类型。(1)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Preprocessor】（前处理）/【ElementType】/【Add/Edit/Delete】选项，打开单元类型对话框。单击按钮，打开单元类型库对话框，在右侧两个列表框中分别选取【Beam

3、】选项和【2Delastic3】选项（简称为Beam3单元，以后叙述中记为【Beam】-【2Delastic3】单元，类似的情况记法相同），如图1-16所示。单击按钮，再单击【ElementType】对话框中的按钮。13地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析图1-16【LibraryofElementTypes】对话框(2)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Preprocessor】/【RealConstants】/【Add/Edit/Delete】选项，打开实常数对话框，如图1-17所示。单击按钮，打开Beam3实常数对话框，按照提示输入相应的

4、面积、惯性矩和梁高参数，如图1-18所示。单击按钮，单击【RealConstants】对话框中的按钮。图1-17【RealConstants】对话框13地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析图1-18Beam3实常数对话框(3)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Preprocessor】/【MaterialProps】/【MaterialModels】选项，打开定义材料本构模型对话框，如图1-19所示。在【MaterialModelsAvailable】分组框中依次选取【Structural】/【Linear】/【Elastic】/【Isotro

5、pic】选项，弹出线弹性材料模型对话框，如图1-20所示，按照提示输入弹性模量和泊松比。单击按钮，再关闭定义材料本构模型对话框即可。图1-19定义材料本构模型对话框13地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析图1-20线弹性材料模型对话框4.建立几何模型。(1)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Preprocessor】/【Modeling】/【Create】/【Keypoints】/【InActiveCS】选项，弹出在当前坐标系中创建关键点对话框，如图1-21所示。按照提示输入关键点号和相应的坐标，如KP1（0,0,0）、KP2（10,0,0），

6、单击按钮。图1-21在当前坐标系中创建关键点对话框13地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析(2)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Preprocessor】/【Modeling】/【Create】/【Lines】/【Lines】/【StraightLine】选项，弹出【创建直线】对话框。按照提示用鼠标在图形区域依次选取要创建直线的两个关键点（KP1和KP2），然后单击按钮。5.划分网格。(1)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Preprocessor】/【Meshing】/【SizeControls】/【ManualSize】/【

7、Lines】/【AllLines】选项，弹出单元尺寸对话框，如图1-22所示。在单元边长文本框中输入：“1”，表示每1m划分为一个单元，然后单击按钮。图1-22单元尺寸对话框(2)依次选取【Meshing】/【Mesh】/【Lines】选项，弹出【划分单元】对话框，用鼠标在图形区域里选择要划分单元的线，然后单击按钮，划分好的单元图如图1-23所示。13地质工程数值模拟——悬臂梁的有限元分析图1-23单元网格图6.加载与求解。(1)在【ANSYSMainMenu】菜单中依次选取【Solution】/【DefineLoads】/【Apply】/【Structura

8、l】/【Displacement】/【