ANSYS四跨连续梁的内力计算

ANSYS四跨连续梁的内力计算

四跨连续梁模型图如下所示，各个杆件抗弯刚度EI相同，利用平面梁单元分析它的变形和内力

1.结构力学分析

利用结构力学方法可以求出这个连续梁的剪力图和弯矩图如下

这里只给出了梁的弯曲刚度相同条件，没有指定梁截面的几何参数和材料的力学性质。从结构力学分析的条件上看，这些条件对于确定梁的内力已经足够，但是对于梁的变形分析和应力计算，还需要补充材料的力学参数和截面几何参数。所以以下分析中，假定梁的截面面积位，抗弯惯性矩为，截面高度为；材料的弹性模量为1000kN/m2，泊松比为。补充这些参数对于梁的内力没有影响，但是对于梁的变形和应力是有影响的。

2.用节点和单元的直接建模求解

按照前面模型示意图布置节点和单元，在图示坐标系里定位节点的坐标和单元连接信息，以及荷载作用情况和位移约束。由于第二跨中间有两个集中力，所以在集中力位置设置两个节点。这样，就可以将这两个集中力直接处理成节点荷载。对于平面梁单元的节点只需输入平面上的两个坐标值，所以这里只输入节点的x坐标和y坐标。

（1）指定为结构分析

运行主菜单中preference偏好设定命令，然后在对话框中，指定分析模块为structural结构分析，然后单击ok按钮

（2）新建单元类型

运行主菜单preprocessor—element type—add/edit/delete命令，接着在对话框中单击add按钮新建单元类型

（3）定义单元类型

先选择单元为beam，接着选2d elastic 3，然后单击ok按钮确定，完成单元类型的选择

（4）关闭单元类型的对话框

回到单元类型对话框，已经新建了beam3的单元，单击对话框close按钮关闭对话框

（5）定义实力常量

运行主菜单preprocessor—real constants—add/edit/delete命令，接着在对话框中单击add按钮新建实力常量

接着选择定义单元beam3的实力常量，选择后单击ok 按钮，然后输入该单元的截面积为，抗弯惯性矩为，截面高度为，输入后单击ok 按钮

（6）设置材料属性

运行主菜单preprocessor—material props—material models材料属性命令，选择材料属性命令后，系统会显示材料属性设置对话框

（7）设置杨氏弹性模量与泊松比

在材料属性设置对话框右侧依序选择两次structural—linear—elastic—isotropic

完成选择命令后，接着在对话框中EX杨氏弹性模量输入1e6，PRXY泊松比输入，在数值输入后，单击ok按钮完成设置

（8）关闭材料属性设置对话框

完成材料属性的设置后，可在对话框右侧上方单击

按钮，关闭材料属性设置

（9）生成节点

运行主菜单preprocessor—modeling—create—nodes—in active cs生成节点于目前坐标系统命令。

1（0，0）、2（4，0）、3（6，0）、4（8，0）、5（10，0）、6（16，0）、7（20，0）和8（22，0）的定义

（10）生成单元

运行主菜单preprocessor—modeling—create—elements—auto numbered—thru nodes穿越节点命令，依次选择节点1、节点2，完成输入后单击apply按钮

依照上述步骤完成单元的生成，其完成图如下

（11）显示节点与单元编号

运行下拉菜单中plotctrls—numbering编号显示命令，接着在编号控制对话框中将选择打开node numbers，并选择element numbers显示单元编号，完成后单击ok按钮，此时系统将会以颜色区分单元编号

（12）施加负载

运行主菜单solution—difine loads—apply—structural—displacement—on nodes施加位移在节点上命令，1号节点是固定铰链支座，有两个线位移被约束，其余2、5、6、7号节点只约束y方向位移

依次设定2、5、6、7号节点，如下图所示

（13）施加作用力

运行主菜单solution—define loads—apply—structural—force/moment—on nodes施加力在节点上命令，3号和4号节点上大小为30kN的集中力，8号节点上20kN的集中力，5号单元上均不荷载20kN/m

（14）运行分析

运行主菜单solution—solve—current ls分析当前的负载步骤命令，接着单击ok按钮开始运行分析，分析完毕后，再信息窗口中提示计算完成，单击close按钮将其关闭

统计窗口可单击右上方按钮将其关闭（15）显示变形图

运行主菜单general—postproc—plot results—deformed变形图命令

接着选择显示def—undeformed变形与未变形图，然后单击ok按钮

此时系统将会显示梁未受力和受力后的变形显示

（16）列表节点解

运行下拉菜单中general postproc—list results—nodal sulation节点解命令，接着选择列表形式为dof solution的all dofs dof所有位移解，然后单击ok按钮完成设置

完成设置后，系统将列出各节点的x、y方向位移，并显示最大位移量的节点

（17）绘制剪力图和弯矩图

在菜单中依次选取general postproc—element table—define table选项，弹出单元表数据对话框，单击add按钮，弹出定义单元数据对话框，选中下图所示选项后输入数据6，并单击apply 按钮，使用同样的方法选中该选项并分别输入数据12；2，8，每输入一次单击apply一次，最后单击对话框中的ok按钮