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《工字鋼-ANSYS實(shí)例分析72道(含結(jié)果).doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、2.3工字鋼-ANSYS實(shí)例分析(三維實(shí)體結(jié)構(gòu))介紹三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的有限元分析。一、問題描述圖1所示為一工字鋼梁，兩端均為固定端，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其進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析。圖1工字鋼結(jié)構(gòu)示意圖其他已知參數(shù)如下：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度方向中線處，為分布力，其大小Fy=-5000N。二、實(shí)訓(xùn)步驟(一)ANSYS10.0的啟動與設(shè)置1、啟動。點(diǎn)擊：開始>所有程序>ANSYS10.0>ANSYS，即可進(jìn)入ANSYS
2、圖形用戶主界面。2、功能設(shè)置(過濾)。點(diǎn)擊主菜單中的“Preference”菜單(MainMenu>Preferences)，彈出“參數(shù)設(shè)置”對話框，選中“Structural”復(fù)選框，點(diǎn)擊“OK”按鈕，關(guān)閉對話框，如圖2所示。本步驟的目的是過濾不必要的菜單，僅使用該軟件的結(jié)構(gòu)分析功能，以簡化主菜單中各級子菜單的結(jié)構(gòu)。圖2Preference參數(shù)設(shè)置對話框3、系統(tǒng)單位設(shè)置。由于ANSYS軟件系統(tǒng)默認(rèn)的單位為英制，因此，在分析之前，應(yīng)將其設(shè)置成國際公制單位。在命令輸入欄中鍵入“/UNITS，SI”，然后回車即可(系統(tǒng)一般看不出反應(yīng)，
3、但可以在OutputWindow中查看到結(jié)果，如圖3所示)。（注：SI表示國際公制單位）圖3OutputWindow中查看單位設(shè)置結(jié)果設(shè)置完成后按主菜單中前處理器(在ANSYS中稱為PREP7)設(shè)定的先后順序進(jìn)行，具體如圖4所示。圖4前處理器(PREP7)設(shè)定分析步驟(二)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”，彈出對話框（圖5）。圖5單元類型Add/Edit/Delete對話框點(diǎn)擊對話框中的“Add…”按鈕，又彈出一對話
4、框，選中該對話框中的“Solid”和“Brick8node45”選項(xiàng)（圖6）。圖6單元類型庫對話框點(diǎn)擊“OK”，關(guān)閉圖5對話框，返回至上一級對話框，此時(shí)，對話框中出現(xiàn)剛才選中的單元類型：Solid45，如圖7所示。圖7添加單元類型后Add/Edit/Delete對話框點(diǎn)擊“Close”，關(guān)閉圖7所示對話框。注：Solid45單元用于建立三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，該單元由8個節(jié)點(diǎn)組成，每個節(jié)點(diǎn)具有X、Y、Z方向的三個移動自由度。2、定義材料特性。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>MaterialProps>Materia
5、lModels”，彈出窗口如圖8所示，逐級雙擊右框中“StructuralLinearElasticIsotropic”前圖標(biāo)，彈出下一級對話框，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，如圖9所示，點(diǎn)擊“OK”按鈕，回到上一級對話框。圖8定義材料特性“StructuralLinearElasticIsotropic”對話框圖9定義彈性模量和泊松比然后，雙擊圖8中的“Density”選項(xiàng)，在彈出對話框的“DENS”一中輸入材料密度：7800，如圖10所示。圖10定
6、義材料密度點(diǎn)擊“OK”按鈕關(guān)閉對話框，返回到定義材料特性“StructuralLinearElasticIsotropic”對話框，如圖11所示。此時(shí)可以看見圖11左框中顯示定義好了兩個材料特性。圖11材料特性定好后的“StructuralLinearElasticIsotropic”對話框最后，點(diǎn)擊圖11所示窗口右上角“關(guān)閉”該窗口，或點(diǎn)擊Material>Exit菜單退出。(三)工字鋼三維實(shí)體模型的建立1、生成關(guān)鍵點(diǎn)圖1所示的工字鋼梁的橫截面由12個關(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
7、.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（0.08,0.20,0）、8（-0.08,0.20,0）、9（-0.08,0.18,0）、10（-0.015,0.18,0）、11（-0.015,0.02,0）、12（-0.08,0.02,0）。點(diǎn)擊主菜單中的“Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS”，彈出對話框，如圖12所示。圖12創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)對話框在“Keypointnumb
8、er”一欄中輸入關(guān)鍵點(diǎn)號1，在“XYZLocation”一欄中輸入關(guān)鍵點(diǎn)1的坐標(biāo)（-0.08，0，0），如圖13所示。圖13創(chuàng)建第1個關(guān)鍵點(diǎn)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個關(guān)鍵點(diǎn)的位置。注意：
