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1、課程研究報(bào)告科目：有限元分析技術(shù)教師：閻春平姓名：色學(xué)號：2專業(yè)：機(jī)械工程類別：學(xué)術(shù)上課時(shí)間：2015年11月至2016年1月考生成績：閱卷評語：閱卷教師(簽名)有限元分析技術(shù)作業(yè)姓名:色序號:是學(xué)號:2一、題目描述及要求鋼結(jié)構(gòu)的主梁為高160寬100厚14的方鋼管，次梁為直徑60厚10的圓鋼管（單位為毫米），材料均為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235；該結(jié)構(gòu)固定支撐點(diǎn)位于左右兩端主梁和最中間。主梁和次梁之間是固接。試對在垂直于玻璃平面方向的2kPa的面載荷（包括玻璃自重、鋼結(jié)構(gòu)自重、活載荷（人員與演出器械載荷）、風(fēng)載荷等）作用下的舞臺進(jìn)行有限元分析。二
2、、題目分析根據(jù)序號為069，換算得鋼結(jié)構(gòu)框架為11列13行。由于每個(gè)格子的大小為1×1（單位米），因此框架的外邊框應(yīng)為11000×13000（單位毫米）。三、具體操作及分析求解1、準(zhǔn)備工作執(zhí)行UtilityMenu：File→Clear＆startnew清除當(dāng)前數(shù)據(jù)庫并開始新的分析，更改文件名和文件標(biāo)題，如圖1.1。選擇GUIfilter，執(zhí)行Main?Menu:?Preferences→Structural→OK，如圖1.2所示圖1.1清除當(dāng)前數(shù)據(jù)庫并開始新的分析19圖1.2設(shè)置GUIfilter2、選擇單元類型。執(zhí)行MainMenu:
3、Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→select→BEAM188，如圖2.1。之后點(diǎn)擊OK(回到ElementTypeswindow)→Close圖2.1選擇單元3、定義材料屬性該鋼結(jié)構(gòu)材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235，其彈性模量為210GPa，執(zhí)行MainMenu→Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic，此處協(xié)調(diào)單位制為mmkgs，故EX設(shè)為2.1E8,PRXY設(shè)置19為0.3
4、。如圖3.1所示，選擇OK并關(guān)閉對話框。圖3.1設(shè)置材料參數(shù)4、定義梁的截面定義主梁和次梁的截面，執(zhí)行MainMenu→Preprocessor→Sections→Beam→CommonSections，彈出如下圖所示截面定義對話框。輸入ID1，按照選擇方鋼管，W1=100，W2=160，t1=t2=t3=t4=14；輸入ID2，選擇圓管，Ri=20，Ro=30，分別如圖4.1與圖4.2所示。圖4.3為主梁截面形狀。19圖4.1方管參數(shù)設(shè)置圖4.2圓管參數(shù)設(shè)置圖4.3主梁截面形狀5、創(chuàng)建實(shí)體模型執(zhí)行Preprocessor→Modelin
5、g→Create→Keypoints→OnWorkingPlane，輸19入點(diǎn)坐標(biāo)值，點(diǎn)擊apply，如圖5.1a。依次創(chuàng)建(0,0),（11000,0），（11000,13000）,（0,13000）4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，結(jié)果如圖5.1b所示。執(zhí)行Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Straightline，兩兩拾取點(diǎn)，連點(diǎn)成線。如圖5.2所示。圖5.1a創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)圖5.1b創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)19圖5.2創(chuàng)建模型執(zhí)行Preprocessor→Modeling→Copy→Lines，偏移1000，行數(shù)13，列數(shù)
6、11，分別復(fù)制行和列，則幾何模型創(chuàng)建完畢，如圖5.3所示。圖5.3創(chuàng)建模型6、劃分單元，生成有限元模型19執(zhí)行preprocessor→meshing→sizecntrls→manualsize→lines→Allline，輸入單元長度1000，如圖6.1。圖6.1設(shè)定單元長度點(diǎn)擊OK，結(jié)果如圖6.2所示。執(zhí)行preprocessor→meshing→meshtool，設(shè)置global，如圖6.3所示。按mesh，選選取所有主梁。再執(zhí)行preprocessor→meshing→meshtool，設(shè)置global，如圖6.4所示設(shè)置。按me
7、sh，再選擇所有次梁。網(wǎng)格劃分完畢結(jié)果如圖6.5。圖6.2單元長度劃分19圖6.3設(shè)置主梁MeshingAttributes圖6.4設(shè)置次梁MeshingAttributes19圖6.5網(wǎng)格劃分7、合并重復(fù)nodes執(zhí)行Preprocessor→NumberingCtrls→MergeItems→OK。執(zhí)行utilitymenu：plot→nodes，結(jié)果如圖7.1所示圖7.1合并nodes198、定義分析類型并施加約束執(zhí)行MainMenu→Solution→AnalysisType→NewAnalysis，定義分類型為Static。對模
8、型施加約束，執(zhí)行MainMenu→Solution→Apply→Structural→Displacement→OnNodes，選取6個(gè)點(diǎn)，1，26，15，44，20，2，約束選為ALLDOF
