三梁平面框架结构的有限元分析.docx

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1、三梁平面框架结构的有限元分析针对【典型例题】3.3.7(1)的模型，即如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用,用有限元方法分析该结构的位移。结构中各个截面的参数都为：E=3.010Pa,=6.5107m4,A=6.8104m2,相应的有限元分析模型见图3-20。在ANSYS平台上，完成相应的力学分析。y4167Nn3OOONr_4II匕UirjUI96034144111X图3-19框架结构受一均布力作用图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答对该问题进行有限元分析的过程如下。1 .基于图形界面的交互式操作（StePbystep）进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）程序ANSY

2、SfANSYSInteractiveWorkingdirectory（设置工作目录）fInitia1jobname（设置工作文件名）：beam3fRunOK设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences.Structura1-*OK选择单元类型ANSYSMainMenu:PreprocessorE1ementTypeAdd/Edit/De1ete.fAdd.fbeam：2De1astic3-OK（返回到E1ementTypes窗口）C1ose(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor-Materia1PropsMateria1Mode1sStruct

3、ura11inearfE1asticISotrOpic:EX:3e11(弹性模量)-OK-鼠标点击该窗口右上角的“X”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:PreprocessorfRea1Constants.-*AddEditDe1etefAddType1Beam3OKfRea1ConstantSetNo:(第1号实常数)，Cross-sectiona1area:6.8e-4(梁的横截面积)fOKfC1ose(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:PreprocessorfMode1ingCreatfNodesfInActiveCSfNod

4、enumber1fX:0,Y:0.96,Z:0fApp1yfNodenumber2fX:144,Y:0.96,Z:0fApp1yfNodenumber3fXzO,YzO,ZzOApp1yNodenumber4X:144,Y:0,Z:OfoK生成单元ANSYSMainMenu:PreprocessorfMode1ingfCreatefE1ementfAutoNumberedfThruNodesf选择节点12(生成单元1)fapp1yf选择节点1,3(生成单元2)fapp1yf选择节点2,4(生成单元3)fOK(7)模型施加约束和外载左边加X方向的受力ANSYSMainMenu:So1utionf

5、Define1oadsfApp1yStructura1fForceZMomentfOnNodesf选择节点Ifapp1yDirectionofferee:FXVA1UE：3000fOKf上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:So1utionfDefine1oadsfApp1y-Structura1fPressurefOnBeamsf选取单元1(节点1和节点2之间)fapp1yfVA1I：4167VA1J:4167OK左、右下角节点加约束ANSYSMainMenu:So1utionfDefine1oadsfApp1y-Structura1fDisp1acementfOnNodesf

6、选取节点3和节点4-App1y-1abzA11DOF-OK(8)分析计算ANSYSMainMenu:So1utionfSo1veCurrent1SOKfShou1dtheSo1veCommandbeExecuted?YfC1ose(So1utionisdone!)一关闭文字窗口(9)结果显示ANSYSMainMenu:Genera1PostprocP1otResu1tsDeformedShape.Def+UndeformedOK(返回到P1otResu1ts)(10)退出系统ANSYSUti1ityMenu:FiIefExit.fSaveEverythingOK(11)计算结果的验证与MAT1

7、AB支反力计算结果一致。2.完全的命令流!%/PREP7ET,1,beam3R,1,6.5e-7,6.8e-4典型例题3.3.7(3)%begin%!进入前处理!选择单元类型!给出实常数(横截面积、惯性矩)MP,EX,1,3e11N,1,0,0.96,0N,2,1.44,0.96,0N,3,0,0,0N,4,1.44,0,0E,1,2E,1,3E,2,4D,3,A11D,4,A11F,1,FX,3000SFBEAM,1,1,PRESS,4167FINISH/SO1USO1VEFINISH/POST1P1DISP,1FINISH!%典才!给出材料的弹性模量!生成4个节点,坐标(0,0.96,0),以下类似!生成单元(连接1号节点和2号节点)，以下类似!将3号节点的位移全部固定!将4号节点的位移全部固定!在1号节点处施加X方向的力(3000)!施加均布压力!结束前处理状态!进入求解模块!求解!结束求解状态!进入后处理!显示变形状况!结束后处理出列题3.3.7(3)%end%