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《工字梁結(jié)構(gòu)靜力分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、工字梁結(jié)構(gòu)靜力分析機(jī)械2101郭田徑3102101138指導(dǎo)老師：鐘相強(qiáng)摘要： 工字梁的力學(xué)原理：在兩個(gè)支架上水平放置一個(gè)橫梁，當(dāng)橫梁受到垂直于軸線向下的壓力時(shí)，橫梁發(fā)生彎曲。在橫梁的上部發(fā)生壓縮形變，即出現(xiàn)壓應(yīng)力，越接近上緣壓縮越嚴(yán)重；在橫梁的下部發(fā)生拉伸形變，即出現(xiàn)拉應(yīng)力，越接近下緣拉伸越嚴(yán)重。而中間一層既不拉伸也不壓縮，所以無(wú)應(yīng)力，通常稱該層為中性層。由于中性層對(duì)抗彎的貢獻(xiàn)很小，因此工程應(yīng)用上經(jīng)常用工字梁代替方形梁。關(guān)鍵詞：工字梁有限元分析應(yīng)力應(yīng)變引言：ANSYS軟件是集結(jié)構(gòu),流體，電場(chǎng)，磁場(chǎng)，聲場(chǎng)分析與一體的大型通用有限元法分析軟件。一、問(wèn)題描述圖示為一工字鋼梁，兩
2、端均為固定端，其截面尺寸為，。試建立該工字鋼梁的三維實(shí)體模型，并在考慮重力的情況下對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析。其他已知參數(shù)如下：工字鋼結(jié)構(gòu)示意圖彈性模量（也稱楊式模量）E=206GPa；泊松比；材料密度；重力加速度；作用力Fy作用于梁的上表面沿長(zhǎng)度方向中線處，為分布力，其大小Fy=-5000N一、演示步驟（一）單元類型、幾何特性及材料特性定義1定義單元類型。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete”，彈出對(duì)話框，點(diǎn)擊對(duì)話框中的1定義單元類型。點(diǎn)擊主菜單中的“Add…”按鈕，又彈出一對(duì)話框，選中該對(duì)話框中的“Solid”和“B
3、rick8node45”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“OK”，關(guān)閉對(duì)話框，返回至上一級(jí)對(duì)話框，此時(shí)，對(duì)話框中出現(xiàn)剛才選中的單元類型：Solid45。點(diǎn)擊“Close”，關(guān)閉所示對(duì)話框。2．定義材料特性。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels”，彈出窗口，逐級(jí)雙擊右框中“StructuralLinearElasticIsotropic”前圖標(biāo)，彈出下一級(jí)對(duì)話框，在“彈性模量”（EX）文本框中輸入：2.06e11，在“泊松比”（PRXY）文本框中輸入：0.3，點(diǎn)擊“OK”按鈕，回到上一級(jí)對(duì)話框，然后，雙擊右框中的“Density”
4、選項(xiàng)，在彈出對(duì)話框的“DENS”一欄中輸入材料密度：7800，點(diǎn)擊“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。最后，點(diǎn)擊圖示窗口右上角“關(guān)閉”該窗口。（二）工字鋼三維實(shí)體模型的建立1．生成關(guān)鍵點(diǎn)。圖30所示的工字鋼梁的橫截面由12個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)連線而成，其各點(diǎn)坐標(biāo)分別為：1（-0.08,0,0）、2（0.08,0,0）、3（0.08,0.02,0）、4（0.015,0.02,0）、5（0.015,0.18,0）、6（0.08,0.18,0）、7（0.08,0.2,0）、8（-0.08,0.2,0）、9（-0.08,0.18,0）、10（-0.015,0.18,0）、11（-0.015,0.02,0）
5、、12（-0.08,0.02,0）。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS”，彈出對(duì)話框。在“Keypointnumber”一欄中輸入關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)1，在“XYZLocation”一欄中輸入關(guān)鍵點(diǎn)1的坐標(biāo)（-0.08，0，0），點(diǎn)擊“Apply”按鈕，同理將2~12點(diǎn)的坐標(biāo)輸入，此時(shí)，在顯示窗口上顯示所生成的12個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的位置。2．生成直線。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>StraightLine”，彈出關(guān)鍵點(diǎn)選擇對(duì)話框，依次點(diǎn)選關(guān)鍵點(diǎn)1、
6、2，點(diǎn)擊“Apply”按鈕，即可生成第一條直線。同理，分別點(diǎn)擊2、3；3、4；4、5；5、6；6、7；7、8；8、9；9、10；10、11；11、12；12、1可生成其余11條直線3．生成平面。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>ByLines”，彈出“直線選擇”對(duì)話框，依次點(diǎn)選1~12直線，點(diǎn)擊“OK”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，即可生成工字鋼的橫截面。4．生成三維實(shí)體。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>Modeling>>Operate>Extrude>Areas>AlongNormal”，彈出平面選擇對(duì)
7、話框，點(diǎn)選上一步驟生成的平面，點(diǎn)擊“OK”按鈕。之后彈出另一對(duì)話框，在“DIST”一欄中輸入：1（工字鋼梁的長(zhǎng)度），其他保留缺省設(shè)置，點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框，即可生成工字鋼梁的三維實(shí)體模型。（三）網(wǎng)絡(luò)劃分1．設(shè)定單元大小。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>Meshing>MeshTool”,彈出對(duì)話框，在“SizeControl”標(biāo)簽中的Global一欄點(diǎn)擊Set按鈕，彈出“網(wǎng)格尺寸設(shè)置”對(duì)話框，在SIZE一欄中輸入：0.02，其他保留缺省設(shè)置，點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。2．接著上一步，劃分網(wǎng)格的對(duì)話框中，選
