懸臂梁的有限元分析

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1、地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析工程地質數值模擬成績考核——昆明理工大學本科生課程姓名：漆江學院：國土資源工程學院科系：地科系專業(yè)：勘查111學號：2011101101172014年11月8日13地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析懸臂梁的有限元分析1.問題概述。懸臂梁為矩形截面的鋼梁，長10m寬1m、高2m，不計梁的自重，彈性模量為220GPa，泊松比為0.2，在懸臂端作用一集中荷載P=1200kN。試分析該懸臂梁的內力和變形情況。2.啟動ANSYS程序。(1)在【開始】菜單中依次選取【所有程序】/【ANSYS8.0】/【ConfigureANSYS

2、Products】選項，打開【ANSYS8.0Launcher】對話框。(2)選中【FileManagement】選項卡，輸入目錄名：“D:ANSYSFXzhang1Exam01ANSYSjs”，輸入項目名：“Z101Beam”。(3)單擊按鈕運行程序，進入ANSYS使用界面。3.定義材料、實常數和單元類型。(1)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Preprocessor】（前處理）/【ElementType】/【Add/Edit/Delete】選項，打開單元類型對話框。單擊按鈕，打開單元類型庫對話框，在右側兩個列表框中分別選取【Beam

3、】選項和【2Delastic3】選項（簡稱為Beam3單元，以后敘述中記為【Beam】-【2Delastic3】單元，類似的情況記法相同），如圖1-16所示。單擊按鈕，再單擊【ElementType】對話框中的按鈕。13地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析圖1-16【LibraryofElementTypes】對話框(2)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Preprocessor】/【RealConstants】/【Add/Edit/Delete】選項，打開實常數對話框，如圖1-17所示。單擊按鈕，打開Beam3實常數對話框，按照提示輸入相應的

4、面積、慣性矩和梁高參數，如圖1-18所示。單擊按鈕，單擊【RealConstants】對話框中的按鈕。圖1-17【RealConstants】對話框13地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析圖1-18Beam3實常數對話框(3)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Preprocessor】/【MaterialProps】/【MaterialModels】選項，打開定義材料本構模型對話框，如圖1-19所示。在【MaterialModelsAvailable】分組框中依次選取【Structural】/【Linear】/【Elastic】/【Isotro

5、pic】選項，彈出線彈性材料模型對話框，如圖1-20所示，按照提示輸入彈性模量和泊松比。單擊按鈕，再關閉定義材料本構模型對話框即可。圖1-19定義材料本構模型對話框13地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析圖1-20線彈性材料模型對話框4.建立幾何模型。(1)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Preprocessor】/【Modeling】/【Create】/【Keypoints】/【InActiveCS】選項，彈出在當前坐標系中創(chuàng)建關鍵點對話框，如圖1-21所示。按照提示輸入關鍵點號和相應的坐標，如KP1（0,0,0）、KP2（10,0,0），

6、單擊按鈕。圖1-21在當前坐標系中創(chuàng)建關鍵點對話框13地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析(2)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Preprocessor】/【Modeling】/【Create】/【Lines】/【Lines】/【StraightLine】選項，彈出【創(chuàng)建直線】對話框。按照提示用鼠標在圖形區(qū)域依次選取要創(chuàng)建直線的兩個關鍵點（KP1和KP2），然后單擊按鈕。5.劃分網格。(1)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Preprocessor】/【Meshing】/【SizeControls】/【ManualSize】/【

7、Lines】/【AllLines】選項，彈出單元尺寸對話框，如圖1-22所示。在單元邊長文本框中輸入：“1”，表示每1m劃分為一個單元，然后單擊按鈕。圖1-22單元尺寸對話框(2)依次選取【Meshing】/【Mesh】/【Lines】選項，彈出【劃分單元】對話框，用鼠標在圖形區(qū)域里選擇要劃分單元的線，然后單擊按鈕，劃分好的單元圖如圖1-23所示。13地質工程數值模擬——懸臂梁的有限元分析圖1-23單元網格圖6.加載與求解。(1)在【ANSYSMainMenu】菜單中依次選取【Solution】/【DefineLoads】/【Apply】/【Structura

8、l】/【Displacement】/【