ANSYS第6例杆系结构的静力学分析实例悬臂梁2

ANSYS第6例杆系结构的静力学分析实例悬臂梁2ANSYS第6例杆系结构的静力学分析实例悬臂梁2 第6例杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁 [本例提示] 介绍了利用ANSYS对杆系结构进行静力学分析的方法、步骤和过程。 6.1 问题描述及解析解图6-1所示为一工字悬臂梁，分析其在集中力P作用下自由端的变形。已知梁的材料为10号热轧工字钢，其横截面面积 24A=14.345 cm，截面高度H=100 mm，惯性矩I=245 cm。梁的xx112长度L=1 m，集中力P=10000 N。钢的弹性模量E=2×10 N/m，图 6-1 悬臂梁泊松比μ=0....

ANSYS第6例杆系结构的静力学分析实例悬臂梁2 第6例杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁 [本例提示] 介绍了利用ANSYS对杆系结构进行静力学分析的方法、步骤和过程。 6.1 问题描述及解析解图6-1所示为一工字悬臂梁，分析其在集中力P作用下自由端的变形。已知梁的材料为10号热轧工字钢，其横截面面积 24A=14.345 cm，截面高度H=100 mm，惯性矩I=245 cm。梁的xx112长度L=1 m，集中力P=10000 N。钢的弹性模量E=2×10 N/m，图 6-1 悬臂梁泊松比μ=0.3。根据材料力学的知识，该梁自由端的挠度为 33PL10000，1,3 m (6-1) f,,,6.803，1011,83EI3，2，10，245，10xx 6.2 分析步骤 6.2.1 过滤界面拾取菜单Main Menu?Preferences。弹出的图6-2所示的对话框，选中“Structural”项，单击“Ok” 按钮。图 6-2 过滤界面对话框 52 ANSYS在机械工程中的应用25例 6.2.2 创建单元类型拾取菜单Main Menu?Preprocessor?Element Type?Add/Edit/Delete。弹出的图6-3所示的对话框，单击“Add”按钮;弹出的图6-4所示的对话框，在左侧列表中选“Structural Beam”，在右侧列表中选“2D elastic 3”，单击“Ok” 按钮;返回到图6-3所示的对话框，单击图6-3所示的对话框的“Close”按钮。 6.2.3 定义实常数拾取菜单Main Menu?Preprocessor?Real Constants?Add/Edit/Delete。在弹出的“Real Constants”对话框中单击“Add”按钮，再单击随后弹出的对话框的“Ok” 按钮， -5所示的对话框，在“AREA”、“IZZ”、“HEIGHT”弹出图6 文本框中分别输入14.345e-4、245e-8、0.1，单击“Ok” 按图 6-3 单元类型对话框钮。关闭“Real Constants”对话框。图 6-4 单元类型库对话框 6.2.4 定义材料特性拾取菜单Main Menu?Preprocessor? Material Props?Material Models。弹出图 6-6所示的对话框，在右侧列表中依次双击“Structural”、“Linear”、“Elastic”、 “Isotropic”，弹出的图6-7所示的对话框，在“EX”文本框中输入2e11(弹性模量)，在“PRXY” 文本框中输入0.3(泊松比)，单击“Ok” 按钮，然后关闭图6-6所示的对话框。图 6-5 设置实常数对话框第6例杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁 53 图 6-6 材料模型对话框图 6-7 材料特性对话框 6.2.5 创建关键点拾取菜单Main Menu?Preprocessor?Modeling?Create?Keypoints?In Active CS。弹出图6-8所示的对话框，在“NPT”文本框中输入1，在“X,Y,Z”文本框中分别输入0,0,0，单击“Apply” 图 6-8 创建关键点的对话框 54 ANSYS在机械工程中的应用25例按钮;在“NPT”文本框中输入2，在“X,Y,Z”文本框中分别输入1,0,0，单击“Ok”按钮。 6.2.6 显示关键点号拾取菜单Utility Menu?PlotCtrls?Numbering。在弹出的对话框中，将关键点号打开，单击“Ok” 按钮。 6.2.7 创建直线拾取菜单Main Menu?Preprocessor?Modeling?Create?Lines?Lines?Straight Line。弹出拾取窗口，拾取关键点1和2，单击“Ok” 按钮。 6.2.8 划分单元拾取菜单Main Menu?Preprocessor?Meshing?MeshTool。弹出“MeshTool”对话框，单击“Size Controls”区域中“Lines”后“Set”按钮，弹出拾取窗口，拾取直线，单击“Ok” 按钮，弹出图6-9所示的对话框，在“NDIV”文本框中输入50，单击“Ok” 按钮;单击“Mesh”区域的“Mesh” 按钮，弹出拾取窗口，拾取直线，单击“Ok” 按钮。图 6-9 单元尺寸对话框 6.2.9施加约束拾取菜单Main Menu?Solution?Define Loads?Apply?Structural?Displacement?On Keypoints。弹出拾取窗口，拾取关键点1，单击“Ok” 按钮，弹出图6-10所示的对话框，在列表中选“All DOF”，单击“Ok” 按钮。 6.2.10施加载荷拾取菜单Main Menu?Solution?Define Loads?Apply?Structural?Force/Moment?On Keypoints。弹出拾取窗口，拾取关键点2，单击“Ok” 按钮，弹出图6-11所示的对话框，选择“Lab”为“FY”，在“VALUE”文本框中输入-10000，单击“Ok” 按钮。第6例杆系结构的静力学分析实例—悬臂梁 55 图 6-10 施加约束对话框图 6-11 在关键点施加载荷对话框图6-12 悬臂梁的变形 6.2.11求解拾取菜单Main Menu?Solution?Solve?Current LS。单击“Solve Current Load Step”对话框的“Ok”按钮。出现“Solution is done～”提示时，求解结束，即可查看结果了。 56 ANSYS在机械工程中的应用25例 6.2.12查看结果～显示变形拾取菜单Main Menu?General Postproc?Plot Results?Deformed Shape。在弹出的对话框中，选中“Def shape only”，单击“Ok” 按钮。结果如图6-12所示，从图中看出，最大位移为0.006803 m，与理论结果相同。 6.3 命令流: /CLEAR /FILNAME, EXAMPLE6 /PREP7 ET,1, BEAM3 R,1,14.345e-4,245e-8,0.1 MP,EX,1,2E11 MP,NUXY,1,0.3 K,1,0,0,0 K,2,1,0,0 LSTR,1,2 LESIZE,1,,,50 LMESH,1 FINISH /SOLU DK,1,UX DK,1,UY DK,1,ROTZ FK,2,FY,-10000 SOLVE FINISH /POST1 PLDISP FINISH

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