重庆大学土木工程学院级有限元ANSYS课程作业Word文件下载.docx

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构件

惯性矩m4

横截面积m2

顶梁及侧梁

桥身弦梁

底梁

一、BEAM单元模型建模过程如下：

（1）设置工作名称及图形标题

选择菜单项UtilityMenu→File→ChangeJobname，指定分析工作名称为TrussBridge；

再通过菜单项UtilityMenu→File→ChangeTitle，指定图形显示区域的标题为Bridge。

（2）设置计算类型

ANSYSMainMenu：

Preferences…→Structural→OK，通过MainMenu：

Preprocessor进入前处理器开始建模。

（3）定义单元类型

ANSYSMainMenu：

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete...→Add…→Beam:

2delastic3→OK→Close定义完单元类型关闭窗口。

图1.1定义单元类型图1.2定义实常数

（4）定义实常数以确定梁单元的截面参数

ANSYSMainMenu:

Preprocessor→RealConstants…→Add/Edit/Delete→Add…→selectType1Beam3→OK→inputRealConstantsSetNo.:

1,AREA:

2.19E-3，Izz:

3.83e-6（1号实常数用于顶梁和侧梁）→Apply→inputRealConstantsSetNo.:

2,AREA:

1.185E-3，Izz:

1.87E-6（2号实常数用于弦杆）→Apply→inputRealConstantsSetNo.:

3,AREA:

3.031E-3，Izz:

8.47E-6（3号实常数用于底梁）→OK→Close。

如图1.2。

（5）定义材料参数

Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:

2.1e11,PRXY:

0.3（定义泊松比及弹性模量）→OK→Density（定义材料密度）→inputDENS:

7800,→OK→Close。

如图1.3。

图1.3定义材料参数

（6）构造桁架桥模型

生成桥体几何模型

Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→NPTKeypointnumber

：

1；

X，Y，ZLocationinactiveCS：

0，0→Apply→同样输入其余15个特征点坐标（最左端为起始点，坐标分别为（4,0）,（8,0）,（12,0）,（16,0）,（20,0）,（24,0）,（28,0）,（32,0）,（4,5.5）,（8,5.5）,（12,5.5）,（16.5.5）,（20,5.5）,（24,5.5）,（28,5.5））→Lines→Lines→StraightLine→依次分别连接特征点→OK

网格划分

Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→PickedLines→选择桥顶梁及侧梁→OK→selectREAL:

1,TYPE:

1→Apply→选择桥体弦杆→OK→selectREAL:

2,TYPE:

1→Apply→选择桥底梁→OK→selectREAL:

3,TYPE:

1→OK→ANSYSMainMenu：

Preprocessor→Meshing→MeshTool→位于SizeControls下的Lines：

Set→ElementSizeonPicked→Pickall→Apply→NDIV：

1→OK→Mesh→Lines→Pickall→OK（划分网格）

（7）模型加约束

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→选取桥身左端节点→OK→selectLab2:

AllDOF→Apply→选取桥身右端节点→OK→selectLab2:

UY→OK

（8）施加载荷

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnKeypoints→选取底梁上卡车两侧关键点（X坐标为12及20）→OK→selectLab:

FY，Value:

-5000→Apply→选取底梁上卡车中部关键点（X坐标为16）→OK→selectLab:

-10000→OK

→ANSYSUtilityMenu：

→Select→Everything

图1.4桁架桥模型

（9）计算分析

Solution→Solve→CurrentLS→OK

（10）结果显示

GeneralPostproc→PlotResults→Deformedshape→Defshapeonly→OK（返回到PlotResults）→ContourPlot→NodalSolu→DOFSolution,Y-ComponentofDisplacement→OK（显示Y方向位移UY）

定义线性单元I节点的轴力

ANSYSMainMenu→GeneralPostproc→ElementTable→DefineTable→Add→Lab:

[bar_I],Bysequencenum:

[SMISC,1]→OK→Close

定义线性单元J节点的轴力

[bar_J],Bysequencenum:

画出线性单元的受力图

ANSYSMainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→LineElemRes→LabI:

[bar_I],LabJ:

[bar_J],Fact:

[1]→OK

图1.5桁架桥Y方向位移图

图1.6桁架桥轴力图

（11）退出系统

ANSYSUtilityMenu：

File→Exit→SaveEverything→OK

计算结果显示：

桁架桥Y方向最大位移为0.003375m，最大轴力为25380N。

二、Link单元建模过程如下：

选择菜单项UtilityMenu→File→ChangeJobname，指定分析工作名称为TrussBridge2；

再通过菜单项UtilityMenu→File→ChangeTitle，指定图形显示区域的标题为Bridge-link。

Preferences…→Structural→OK

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete...→Add…→Link:

2Dspar1→OK→Close定义完单元类型关闭窗口。

图2.1定义单元类型图2.2定义实常数及界面参数

8.47E-6（3号实常数用于底梁）→OK（backtoRealConstantswindow）→Close（theRealConstantswindow）

7800,→OK→Close（关闭材料定义窗口）

图2.3定义材料参数

Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→NPTKeypointnumber：

1，X，Y，ZLocationinactiveCS：

网格