四杆桁架结构的有限元分析.docx

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1、四杆桁架结构的有限元分析下面针对【典型例题】325(1)的问题，在ANSYS平台上，完成相应的力学分析。即如图3-8所示的结构，各杆的弹性模量和横截面积都为石=29.5x1()4Nmm2,A=IOOmm2,基于ANSYS平台，求解该结构的节点位移、单元应力以及支反力。解答对该问题进行有限元分析的过程如下。以下为基于ANSYS图形界面(graphicuserinterface,GU1)的菜单操作流程；注意：符号“一”表示针对菜单中选项的鼠标点击操作。关于ANSYS的操作方式见附录B。1 .基于图形界面的交互式操作(StePbystep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序fANSY

2、SfANSYSInteractive-Workingdirectory(设置工作目录)fInitia1jobname(设置工作文件名)：p1anetrussRunfOK(2)设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences.fStructura1fOK(3)选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor-E1ementTyPefAdd/Edit/De1etefAdd.-1ink：2Dspar1fOK(返回到E1ementTypes窗口)fC1ose(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor-Materia1Props-Materia1

3、Mode1s-Structura1-1inear-EIaStiCfIsotropic:EX295e11(弹性模量),PRXY:。(泊松比)fOK鼠标点击该窗口右上角的“X”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定单元的截面积ANSYSMainMenu:PreprocessorfRea1Constants.AddEditDe1etefAddfTypeIfOKfRea1ConstantSetNo:(第1号实常数).AREA:1e-4(单元的截面积)fOKfC1ose(6)生成单元ANSYSMainMenu:PreprocessorMode1ing-CreatNodesInActiveCSfNodenum

4、berj,X:0,Y:0,Z:0fApp1yfNodenumber-2X:0.4,Y:0,Z:0App1yNodenumber-3X:0.4,Y:0.3.Z:0fApp1yNodenumber_4X:0,Y:0.3,Z:OfoKANSYSMainMenu:PreprocessorMode1ing-CreateE1ementsE1emAttributes(接受默认值)-Usernumbered-*ThrunodesOKf选择节点1,2APP1yf选择节点2,3APP1yf选择节点1,3APP1yf选择节点3,4APP1yfOK(7)模型施加约束和外载添加位移的约束，分别将节点IX和Y方向、节点2

5、Y方向、节点4的X和Y方向位移约束。ANSYSMainMenu:So1utionfDefine1oadsfApp1y-Structura1fDisp1acementfOnNodesf用鼠标选择节点IfApp1yf1ab2DOFs:UX,UY,VA1UE：OfApp1y用鼠标选择节点2-App1yf1ab2DOFs:UY,VA1UE：OfApp1y一用鼠标选择节点4App1y1ab2DOFs:UX,UY,VA1UE：OfOK加载集中力ANSYSMainMenu:So1utionfDefine1oadsfApp1yStructura1fForCe/momentfOnNodesf用鼠标选择结构节点2

6、-App1yFX,VA1UE:20000-APP1yf用鼠标选择结构节点3App1yFY,VA1UE:-25000-OK(9)分析计算ANSYSMainMenu:So1utionfSo1vefCurrent1SOKfShou1dTheSo1veCommandbeExecuted?YfC1ose(So1utionisdone!)f关闭文字窗口(10)结果显示ANSYSMainMenu:Genera1PostprocP1otResu1tsfDeformedShape.fDef+UndeformedfOK(返回到P1otResu1ts)fContourP1otfNoda1So1u.fDOFSOhIt

7、iOnfDiSPIaCementvectorsum(可以看到位移云图)ANSYSMainMenu:Genera1Postproc1istResu1tsfNoda1so1utionfDOFso1utionfDisp1acementvectorsum(弹出的文本文件显示各个节点的位移)ANSYSMainMenu:Genera1Postproc1istResu1ts-*ReactionSOhIfA11itemsOK(弹出的文本文件显示各个节点反力)(11)退出系统ANSYSUti1ityMenu:FiIefExit.fSaveEVerythingfOK2 .完整的命令流以下为命令流语句。注意：以“!

8、”打头的文字为注释内容，其后的文字和符号不起运行作用。关于命令流的调用方式见附录B。!%典型例题3.2.5(1)%begin%/PREP7P1OPTS,DATE,0!进入前处理!设置不显示日期和时间设置单元、材料，生成节点及单元ET,1,1INK1UIMP,1,EX,2.95e11,R,1,1e-4,N,1,0,0,0,N,2,0.4,0,0,N,3,OA0.3,0,N,4,0,0.3,0,E,1,2E,2,3!选择单元类型!给出材料的弹性模量!给出实常数(横截面积)!生成1号节点,坐标(OQo)!生成2号节点,坐标(0.4,0,0)!生成3号节点,坐标(0.4,0.3,0)!生成4号节点,坐

9、标(0,0.3,0)!生成1号单元(连接1号节点和2号节点)!生成2号单元(连接2号节点和3号节点)E,1,3!生成3号单元（连接1号节点和3号节点）E,4,3!生成4号单元（连接4号节点和3号节点）FINISH!前处理结束!=在求解模块中，施加位移约束、外力，进行求解/SO1U!进入求解状态（在该状态可以施加约束及外力）D,1,A11!将1号节点的位移全部固定D,2,UY,!将2号节点的Y方向位移固定D,4,A11!将4号节点的位移全部固定F,2,FX,20000,!在2号节点处施加X方向的力（20000）F,3,FY,-25000,!在3号节点处施加Y方向的力（-25000）SO1VE!进行求解FINISH!结束求解状态!=进入一般的后处理模块/POST1!进入后处理P1DISP,1!显示变形状况FINISH!结束后处理!%典型例题3.2.5(1)%end%