有限元分析大作业报告
有限元分析大作业报告
一、结构形式及参数
1、结构基本参数
某框架结构如下图所示,为两榀、三跨七层框架。结构由梁板柱组成,
梁板柱之间刚结。材料为C35混凝土,弹性模量为3.15e10N/m2,泊松
比取0.25,质量密度为2500kg/m3,梁截面为300mm×700 mm,柱截面
为500mm×500mm,楼板厚度为120mm。梁和柱采用beam44 单元,板采
用shell 63单元。单位采用国际单位制。
二、静力分析及结果
1、荷载详情
荷载包括自重荷载,采用命令acel,0,0,9.8施加;以及垂直板面向下
的均布恒荷载0.35 kN/m2和活荷载0.15 kN/m,两者合并后采用命令
*do,mm,204,245,1 sfe,mm,2,pres,,500,500,500,500 *end do施加。
2、结构变形:最大变形发生在91号节点,数值为1.573mm,方向竖直
向下(-Z方向)。
3、位移云图
4、等效应力云图:最大等效应力发生在78号节点,数值为175064Pa。
5、支座反力(保留两位小数,单位如表中所示)
节点编码 FX(kN) FY(kN) FZ(kN) MX(kN﹒m) MY(kN﹒m) MZ(kN﹒
m)
1 -3.87 5.33 514.15 -5.19 -3.74 0.00
2 -6.36 0.09 774.53 -0.12 -6.13 0.00
3 -6.36 -0.09 774.53 0.12 -6.13 0.00
4 -3.87 -5.33 514.15 5.19 -3.74 0.00
5 0.00 8.26 693.87 -8.00 0.00 0.00
6 0.00 0.06 107.28 -0.08 0.00 0.00
7 0.00 -0.06 107.28 0.08 0.00 0.00
8 0.00 -8.26 693.87 8.00 0.00 0.00
9 3.87 5.33 514.15 -5.19 3.74 0.00
10 6.36 0.09 774.53 -0.12 6.13 0.00
11 6.36 -0.09 774.53 0.12 6.13 0.00
12 3.87 -5.33 514.15 5.19 3.74 0.00
三、模态分析结果
1、各阶振型频率及类型
振型阶次 自振频率(Hz) 振动形式
1 1.8382 弯曲振型
2 1.8627 弯曲振型
3 2.2773 扭转振型
4 5.6636 弯曲振型
5 5.7097 弯曲振型
2、前五阶振型位移云图示意
(1)第一阶
(2)第二阶
(3)第三阶
(4)第四阶
(5)第五阶
四、瞬态分析结果
1、最大位移时程曲线
X方向最大位移出现在89号点(0,0,21)即荷载作用点,Y方向最大
位移出现在94号点(-4,5,21)。
2、最大等效应力时程曲线
最大等效应力出现在93号点(-4,0,21)。
3、基底柱最大反力时程曲线
基底各柱各项最大反力均出现在7号节点。
(1)柱底剪力(X向)
(2)柱底剪力(Y向)
(3)柱底弯矩(X向)
(4)柱底弯矩(Y向)
ansys有限元分析工程实例大作业
ansys有限元分析工程实例大作业————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:辽宁工程技术大学有限元软件工程实例分析题目基于ANSYS钢桁架桥的静力分析专业班级建工研16-1班(结构工程)学号 471620445姓名日期 2017年4月15日基于ANSYS钢桁架桥的静力分析摘要:本文采用ANSYS分析程序,对下承式钢桁架桥进行了有限元建模;对桁架桥进行了静力分析,作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图(轴力图、弯矩图、剪切力图),找出了结构的危险截面。
关键词:ANSYS;钢桁架桥;静力分析;结构分析。
引言:随着现代交通运输的快速发展,桥梁兴建的规模在不断的扩大,尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设,一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线,由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂,这就需要桥梁需要有足够的承载力,足够的竖向侧向和扭转刚度,同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性,因此对其应用计算机和求解软件快速进行力学分析了解其受力特性具有重要的意义。
1、工程简介某一下承式简支钢桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁分别采用3种不同型号的型钢,结构参数见表1,材料属性见表2。
桥长32米,桥高5.5米,桥身由8段桁架组成,每个节段4米。
该桥梁可以通行卡车,若只考虑卡车位于桥梁中间位置,假设卡车的质量为4000kg,若取一半的模型,可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1,P2,和P3,其中P1=P3=5000N,P2=10000N,见图2,钢桥的形式见图1,其结构简图见图3。
图1钢桥的形式图2桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)图3刚桁架桥简图所用的桁架杆件有三种规格,见表1表1 钢桁架杆件规格杆件截面号形状规格顶梁及侧梁 1 工字形400X400X12X12桥身弦杆 2 工字形400X300X12X12底梁 3 工字形400X400X16X16所用的材料属性,见表2表2 材料属性参数钢材弹性模量EX泊松比PRXY 0.3密度DENS 78002 模型构建将下承式钢桁梁桥的各部分杆件,包括顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁均采用BEAM188单元,此空间梁单元可以考虑所模拟杆件的轴向变形; 定义了一套材料属性,各类杆件为钢材,其对应的参数如表2所示;根据表1中的杆件规格定义了三种梁单元截面,根据表1分别定义在相应的梁上;建模时直接建立节点和单元,在后续按照先建节点再建杆的次序一次建模。
有限元分析大作业 展示
二 不同单元对计算结果的影响
实例:一简支梁,各项数据如表所示:
q / kN l / m b / m h / m E / GPa
0.25
Hale Waihona Puke 100161
3
200
分析其变形和 受力情况。 (分析均取梁 结构的一半进 行计算)
对本例分别采用3节点三角形、4节点矩形、8节点六 面体、20节点六面体进行计算分析,且用平面单元分析时, 还考虑网格的划分不同对结果的影响,分别对梁高划分15 和30等份进行计算, 比较结果。 用平面plane 42 单元建立模型,建模图如下:
谱分析整体结果列表
之后读取结果,在File>Read Input from 里面选择 “.MCOM” 文件,查看各个结果。
谱分析6个节点的反作用力表
读取第一组结果的变形和应力图,如下图 所示:
第一组结果的变形图
第一组结果的应力图
3. 时程分析 实例:上题的三层框架结构,施加了两个x方向大小随时 间变化的力(如下图所示),进行时程分析,最后选择节 点,绘制时程图。
梁高划分30等份三角形3节点建模图
梁高划分15等份三角形3节点建模图
梁高划分30等份4节点矩形建模 图
梁高划分15等份4节点矩形建模图
用六面体8节点单元solid 45和六面体20节点单元solid 95进行分析,建模图如下:
六面体8节点建模图
六面体20节点建模图
各个分析数据均是结构的x方向的应力图,最后进过 汇总,所得的结果如下:
计算分以下几歩完成: 1. 设置为模态分析,进行模态分析求解; 2. 设置为谱分析,输入单点响应谱的频率和 谱值之后(阻尼为0),获得谱解; 3. 再设置为模态分析,扩展模态,扩展5阶模 态,进行扩展模态求解; 4. 最后设置成谱分析,进行模态叠加,选择 SRSS方法,输出类型为Displacement , 最后求解,得出结果,整体结果如下图:
有限元分析实验报告
有限元分析实验报告有限元分析实验报告引言有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值计算方法,它可以通过将复杂的结构划分为许多小的有限元单元,通过计算每个单元的力学特性,来模拟和预测结构的行为。
本实验旨在通过有限元分析方法,对某一结构进行力学性能的分析和评估。
实验目的本实验的目的是通过有限元分析,对某一结构进行应力和变形的分析,了解该结构的强度和稳定性,为结构设计和优化提供参考。
实验原理有限元分析是一种基于弹性力学原理的数值计算方法。
它将结构划分为许多小的有限元单元,每个单元都有自己的力学特性和节点,通过计算每个单元的应力和变形,再将其组合起来得到整个结构的力学行为。
实验步骤1. 建立有限元模型:根据实际结构的几何形状和材料特性,使用有限元软件建立结构的有限元模型。
2. 网格划分:将结构划分为许多小的有限元单元,每个单元都有自己的节点和单元材料特性。
3. 材料参数设置:根据实际材料的力学特性,设置每个单元的材料参数,如弹性模量、泊松比等。
4. 载荷和边界条件设置:根据实际工况,设置结构的载荷和边界条件,如受力方向、大小等。
5. 求解有限元方程:根据有限元方法,求解结构的位移和应力。
6. 结果分析:根据求解结果,分析结构的应力分布、变形情况等。
实验结果与分析通过有限元分析,我们得到了结构的应力和变形情况。
根据分析结果,可以得出以下结论:1. 结构的应力分布:通过色彩图和云图等方式,我们可以清楚地看到结构中各个部位的应力分布情况。
通过对应力分布的分析,我们可以了解结构的强度分布情况,判断结构是否存在应力集中的问题。
2. 结构的变形情况:通过对结构的位移分析,我们可以了解结构在受力下的变形情况。
通过对变形情况的分析,可以判断结构的刚度和稳定性,并为结构的设计和优化提供参考。
实验结论通过有限元分析,我们对某一结构的应力和变形进行了分析和评估。
通过对应力分布和变形情况的分析,我们可以判断结构的强度和稳定性,并为结构的设计和优化提供参考。
有限元分析实验报告(总16页)
有限元分析实验报告(总16页)
有限元分析实验报告是一种以有限元分析为基础的工程设计和实验报告,通常包含物理模型、材料属性、建模及计算过程、结果分析和解释等内容。
1. 引言:本章旨在介绍该实验项目的背景,研究目标,和实验方法。
2. 目的:介绍该实验的目的,研究对象,实验原理,以及实验要求。
3. 材料/模型:介绍使用的实验材料,模型及其属性,如材料弹性模量,材料粘度系数等。
4. 有限元分析:介绍有限元分析的步骤,如几何建模,单元类型选择,加载类型,材料行为等。
5. 结果分析:对实验结果进行分析,从而得出实验所需要的结果。
6. 结论:对实验结果进行总结,并根据实验结果提出合理的结论或建议。
有限元分析实验报告(总16页)
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一、实验介绍
《有限元分析实验》是一门介绍有限元(Finite Element,FE)分析技术和其应用的
实验课程。
本实验关注有限元分析的模拟原理和方法。
实验的主要内容是用有限元的概念
在ANSYS软件中进行结构力学分析。
主要涉及载荷分析、屈曲、几何非线性及拓扑优化等
内容。
二、实验仪器及软件
1.仪器设备:绘图仪、计算机、网络线缆
2.软件:ANSYS 、AutoCAM
三、设计要求
1.以ANSYS软件进行结构力学分析。
2.针对给定结构,设计并进行一维载荷分析,并对多自由度系统非线性载荷进行考虑,考虑实验/实测材料材料屈曲与应变的变形行为。
3.由于结构的复杂性,需要进行拓扑优化,提高结构的刚度和强度,并最终获得合理
的设计。
四、实验结果
通过软件模拟的过程,获得了结构的建模、载荷变形、板材截面结构的优化和变形分
析等数据。
通过这些数据,结构的刚度和强度得到了大幅增强,可以很好地满足设计要求。
在材料变形分析方面,不论是应变还是屈曲方面,力与变形之间的关系也得到了明确的表示,用于进一步对其进行后续实验处理。
五、结论
通过本次实验,我们能够得出以下几个结论:
1.通过有限元(Finite Element,FE)分析的模拟,我们可以更有效地求解复杂的结
构力学问题,从而提高能源利用效率。
2.有限元分析不仅可以识别结构的局部变形行为,还可以用于优化结构,提高其刚度
和强度。
3.有限元可以用于几何非线性及拓扑优化方面的研究,具有重要的技术意义和应用价值。
有限元分析大作业
有限元大作业一题目要求:图1所示为一悬臂梁,在端部承受载荷,材料弹性模量为E,泊松比为1/3,悬臂梁的厚度(板厚)为t,若该粱被划分为两个单元,单元和节点编号如图所示,试按平面应力问题计算各个节点位移计支反力。
一、单元划分1.计算简图及单元划分如下所示:2.进行节点及单元编号节点i j m单元① 2 3 4② 3 2 13.节点坐标值节点号1 2 3 4坐标值X 2 2 0 0Y 1 0 1 0二、计算单元刚度矩阵1、计算每个单元面积△以及i b ,i c (m j i i ,,=) ①②单元的面积相等,即12121=⨯⨯=∆ 单元①的i b ,i c⎩⎨⎧=--==-=0)(1m j i m j i y x c y y b ⎩⎨⎧=--==-=2)(0i m ji m j x x c y y b ⎩⎨⎧-=--=-=-=2)(1j i mj i m y x c y y b 对平面应力问题,其表达式为[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+-+-+∆-=s r s r sr s r s r s r s r s r b b uc c cb u b uc b c u c ub c c u b b u Et Krs 21212121)1(42 然后对单元①求解单元刚度子矩阵2==i r 2==i s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3/1001329)1(22Et K 2==i r 3==j s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=03/23/20329)1(23Et K2==i r 4==m s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=3/13/23/21329)1(24Et K 3==j r 3==j s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=4003/4329)1(33Et K 3==j r 2==i s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=03/23/20329)1(32Et K 3==j r 4==m s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=43/23/23/4329)1(34Et K 4==m r 4==m s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3/133/43/43/7329)1(44Et K 4==m r 2==i s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=3/13/23/21329)1(42Et K 4==m r 3==j s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=43/23/23/4329)1(43Et K由子矩阵[]e rs K 合成单元刚度矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----------------=3/133/443/23/13/23/43/73/23/43/2143/24003/23/23/403/43/203/13/203/23/103/213/2001329)1(Et K将单元①的单元刚度矩阵补零升阶变为单元刚度矩阵,其在总体刚度矩阵中的位置为:节点号→单元②的i b ,i c⎩⎨⎧=--=-=-=0)(1m j im j i y x c y y b ⎩⎨⎧-=--==-=2)(0i m ji m j x x c y y b ⎩⎨⎧=--==-=2)(1j i mj i m y x c y y b 然后对单元 求解单元刚度子矩阵:3==i r 3==i s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3/1001329)2(33Et K 3==i r 2==j s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=03/23/20329)2(32Et K 3==i r 1==m s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=3/13/23/21329)2(31Et K 1 2 3 412[])1(22K[])1(23K[])1(24K3[])1(32K[])1(33K[])1(34K4[])1(42K[])1(43K[])1(44K2==j r 2==j s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=4003/4329)2(22Et K 2==j r 3==i s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=03/23/20329)2(23Et K 2==j r 1==m s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=43/23/23/4329)2(21Et K 1==m r 1==m s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3/133/43/43/7329)2(11Et K 1==m r 3==i s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=3/13/23/21329)2(13Et K 1==m r 2==j s []⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=43/23/23/4329)2(12Et K 由子矩阵[]e rs K 合成单元刚度矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----------------=3/133/443/23/13/23/43/73/23/43/2143/24003/23/23/403/43/203/13/203/23/103/213/2001329)2(Et K将单元②的单元刚度矩阵补零升阶变为单元贡献矩阵,其在总体刚度矩阵中的位置为:节点号→1 2 3 41 [])2(11K[])2(12K[])2(13K2 [])2(21K[])2(22K[])2(23K3 [])2(31K [])2(32K [])2(33K 4三、计算总体刚度矩阵总体刚度矩阵是由各单元的贡献矩阵迭加而成)2()1(][][][][K K K K e +==∑四、进行节点约束处理根据节点约束情况,在总刚矩阵中可采用划行划列处理约束的方法,由题目易知,节点3和4的已知水平位移和垂直位移都为零,划去其相对应的行和列,则总刚矩阵由8阶变为4阶,矩阵如下:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------2/02/03/13043/203/73/23/443/23/133/43/23/43/43/73292211p p v u v u Et329][Et K =1 2 3 413/133/43/43/743/23/23/4----3/13/23/21----000243/23/23/4----3/13003/73/43/403/13/23/21----33/13/23/21----3/43/403/13003/743/23/23/4----40003/13/23/21----43/23/23/4----3/133/43/43/7化简⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------Et p Et p v u v u 3/1603/160130122072412213424472211 五、求解线性方程组方法:采用LU 分解法 1.求解矩阵[]U 各元素⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------75/10775/640075/6475/353007/767/27/7502447~7/877/87/7607/87/337/207/767/27/7502447~13012207241221342447⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----353/44900075/6475/353007/767/27/7502447~ 得到的[]U 矩阵如下:[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=353/44900075/6475/353007/767/27/7502447U 2.求解矩阵[]L 各元素⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----13012207241221342447353/44900075/6475/353007/767/27/75024471353/6475/767/20175/27/40017/40001 得到的[]L 矩阵如下:[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=13012207241221342447L3.进行求解⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧---=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=Et p Et p Et p y Et p Et p Ly 79425/850800225/323/1603/1603/160⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----⇒=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡Et p Et p Et p v u v u y v u v u U 79425/850800225/323/160353/44900075/6475/353007/7675/27/750244722112211 解得Et p v /422.82-= Et p u /497.12-= Et p v /028.91-= Et p u /897.11=于是求得各节点的位移为:⎩⎨⎧-==Etp v Etp u /028.9/897.111 ⎩⎨⎧-=-=Etp v Etp u /422.8/497.122 ⎩⎨⎧==033v u ⎩⎨⎧==044v u 六、求解相应的支反力(运用静力学的平衡方程进行求解)3号节点和4号节点的支反力如下图所示:。
基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告
基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告一、概述本次大作业主要利用ANSYS软件对支架的应力和应变进行分析,计算出支架的最大应力和应变。
然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为支架的优化分析提供了充分的理论依据,并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想,对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。
二、问题分析如图1所示的支架由3mm钢板折弯而成。
该支架的h2一侧为固定支撑,顶部平面承受书本重物载荷,重物重量为500N。
材料的杨氏模量为2E11Pa,泊松比为0.3,密度7850kg/m3。
图1 支架a b h1 h2 w数据80 40 15 40 15三、有限元建模支架由钢板折弯而成,厚度尺寸相对长度和宽度尺寸来说很小,所以在ansys中采用面体单元进行模拟,在Workbench中的单元设置为shell181,材料即为结构钢材料,其弹性模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3,密度为7850kg/m^3图2 材料属性双击Geometry进入几何模型建立模块,首先设置单位为mm。
以XY平面为为基准建立如下草绘面。
图3 草绘面1再以此草绘面生成面体,通过概念建模的方式实现。
图4 生成面体对上面面体的长边进行拉伸,拉伸方向为垂直向外,拉伸15mm图5 拉伸成面体对相交区域进行倒角,倒角半径为3图6 最终几何模型双击model进行分析界面进行网格划分,首先定义面体厚度为1mm图7 面体厚度随后进行网格划分,设置网格尺寸为5mm,采用全四边形网格划分方法,同时在倒角位置采用Mapped Face sizing功能映射网格,保证网格过度平滑。
图8 有限元网格模型检查网格质量,Workbench中网格质量柱状分布图如下所示,最差的都大于0.6,网格质量平均值为0.84,可见网格质量很好,满足计算精度图9 网格质量检查添加载荷,如10所示支架h2一侧为固定支撑,采用Fix Support固定方式实现,顶部平面承受500N的均布力,采用Force实现,如下图所示图10 载荷加载四、有限元计算结果(1)位移变化,如图12所示,结果最大变形为0.17mm,发生在左侧边角区域,刚好为载荷加载边缘处,也为结构刚度最为薄弱区域图12 位移云图(2)等效应力计算结果,如图3所示,最大等效应力为213MPa,发生在右侧倒角区域,该处为约束边缘处,由于约束会引起较大的应力集中,所以在实际情况下应该加大此处的倒角过度,减缓应力集中现象。
吉林大学有限元分析课实验报告
有限元方法B 实验报告与作业班级:411210班姓名:林亮基学号:41121010学院:机械学院目录实验1:杆系结构有限元静力学分析 (1)实验2:基于APDL 命令流方式的杆系结构有限元静力学分析 (4)实验3:实体建模 (6)实验4:平面结构有限元静力学分析 (9)实验5:平面结构有限元静力学分析 (14)实验6:空间结构有限元静力学分析 (18)作业 1 杆系结构有限元分析 (20)作业 2 平面问题有限元分析 (22)作业 3 空间问题有限元分析 (24)实验1:杆系结构有限元静力学分析一、实验目的:通过本实验掌握杆系结构有限元静力学分析GUI 操作,并熟悉相应的APDL命令流。
二、问题描述:上图所示为订书钉,尺寸见图中标注。
材料弹性模量为E=2.1×105MPa,泊松比为0.3,横截面积尺寸为宽B=0.64mm,高H=0.402mm。
当订书钉被压入纸张时,约需要120N 的载荷,载荷均匀分布在订书钉上部。
就以下两种情况进行有限元分析:1)钉入时A、B 为铰支;2)钉入时A、B 为固支。
三、实验思路:1)由于结构和谁都处于平面内,且结构和受力相对于订书钉中心轴对称,所以可采用对称的平面梁模型,即选取1/2 模型进行分析,在此考虑了在梁模型中的倒角对结构变形和受力的情况影响;2)单元类型选择BEAM 188;(在ANSYS14.0里只能选这个了)3)根据坐标生成关键点,由关键点连成线,生成直线倒角,再对几何模型(线)进行(一维)网格划分。
四、实验步骤:1、选择单元类型在ANSYS界面内,执行Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete,添加一个element;选择Structural>Beam>2node 188,点击OK确定。
2、定义截面属性Sections>Beam>Common Sections 在弹出的对话框中输入截面尺寸(B=0.402,H=0.64)此处一度遇到困难,因为14.0版本中的Beam188无需定义实常数。
有限元分析报告
有限元分析大作业计算分析报告A、问题描述及数学建模;B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制)C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判)D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等)E、建议与体会试题1图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较:1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算;(X)2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算;(V)3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。
(V)1 •有限元建模单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制1)单元选择:由于ANSYS没有提供三角形常应变单元,故采用六节点三角形单元进行计算。
2)结点布置:(0,0)(6,0)(10,0)(3,0)(0,5)(3,5)3)单元数目:44)网格划分方案万案1 万案25)边界条件底边加上UX , UY的约束6)载荷受齐顶的水压力作用,呈阶梯状分布,载荷函数为F=1000 (10-Y)7)求解控制:默认,单一载荷步2 •计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判)1)位移结果与应力分析方1 :最大位移为0.109X10-05最大应力为15936最小应力为5181万案2:最大位移为0.130X10-05最大应力为15058最小应力为78342)正确性分析从应力分布图中,我们比较这两种网格划分方案的优劣,方案1的应力最大位置在(0,0)处,方案2的应力最大位置在(6,0)处,显然,方案1更贴近实际情况,因为其左下角的单元与整体单元的受力情况相似,而方案2则有较大的差别。
但是,由于这两种网格划分都非常粗燥,根据常识,在坝顶处,其受力为0,应力应接近于0,而这两种情况的最小应力分别为5181和7834。
有限元分析报告作业(8)
中原工学院2011-2012-2《有限元基础》大作业姓名:学号:成绩:六角板手在向下载荷作用下应力分析一个六角板手(截面高度10mm),几何和材料特性:截面高度=10mm;形状=六角形;长度=7.5cm;把手长度=20cm;弯曲半径=1cm;弹性模量=2.07x10e11Pa;向下荷载=20 N。
分析板手在这种荷载作用下的应力分布。
1 设置分析标题1、选择“Utility Menu>File>Change Title”。
2、输入“Static Analysis of an Allen Wrench”并按“OK”。
2 设置单位1、点击“ANSYS Input window”右下角。
2、输入“/UNITS,SI”命令然后按回车。
注意在“ANSYS Input window”的输入行上方出现了这个命令。
3、选择“Utility Menu>Parameters>Angular Units”,出现“Angular Units for ParametricFunctions”对话框。
4、在其中选择“Degrees DEG”。
5、按“OK”。
3 定义参数1、选择“Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters”。
出现“Scalar Parameters”对话框。
2、输入下表的参数。
在定义每个参数后按“Accept”按钮。
参数值描述EXX 2.07E11 Young‘smodulusis2.07E11PaW_HEX .01 Widthofhexacrossflats=.01mW_FLAT W_HEX*TAN(30) Widthofflat=.0058mL_SHANK .075 Lengthofshank(shortend).075mL_HANDL.2 Lengthofhandle(longend).2mEBENDRAD .01 Bendradius.01mL_ELEM .0075 Elementlength.0075mNO_D_HE2 Numberofdivisionsalonghexflat=2XTOL 25E-6 Toleranceforselectingnode=25E-6m 注意--可以用大写或小写字母,但ANSYS总是用大写显示。
