ANSYS计算结果与分析Word文档格式.docx

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从结构的位移出发，通过寻找位移和应变，应变与应力，应力与内力，内力与外力的关系，建立相应的方程组，从而由已知的外力求出结构的内应力和位移。

有限元分析过程由其基本代数方程组成：

[K]{V}={Q}，[K]为整个结构的刚变矩阵，{V}为未知位移量，{Q}为载荷向量。

这些量是不确定的，依靠所需解决的问题进行定量描述。

上述结构方程是通过应用边界条件，将结构离散化成小单元，从综合平衡方程中获得。

有限元是通过单元划分，在某种程度上模拟真实结构，并由数字对结构诸方面进行描述。

其描述的准确性依赖于单元细划的程度，载荷的真实性，材料力学参数的可信度，边界条件处理的正确程度。

本算例采用三角形六结点来划分单元。

二、有限元解题步骤：

有限元的解题步骤为：

①连续体的离散化；

②选择单元位移函数；

③建立单元刚度矩阵；

④求解代数方程组，得到所有节点位移分量；

⑤由节点位移求出内力或应力。

三、工程实例分析

现已知一混凝土截面梁，长为L=2.4m，梁高为h=0.3m，梁宽设为单位宽度。

混凝土材料的各项属性为：

容重γ=25KN/m3，E=2.4E10Pa，λ=0.2。

若该混凝土梁分别受到以下两种不同约束和不同受力的作用：

（1）两端受固定约束作用，中间作用一个集中荷载P=10KN作用，如图A所示。

（2）一端受固定约束作用悬臂梁，梁上作用一均布荷载q=5KN/m作用，如图B所示。

现要求使用有限元中的三角形六节点单元来计算两种情况下梁的位移与应力，并与力学计算结果进行比较和分析

ANSYS分析过程

（1）两端固定

有限元模型

Y方向位移图

X方向应力图

具体节点位移如下表：

x应力表（单位：

pa）

NODESXSYSZSXYSYZSXZ1-0.47117E+06-94234.0.0000-71939.0.00000.00002-0.44824E+06-43524.0.000036804.0.00000.00004-0.26659E+0624017.0.000011756.0.00000.00006-0.11092E+06-1675.10.0000-1416.00.00000.0000826454.-287.290.0000-529.210.00000.0000100.14396E+06-296.190.0000-428.640.00000.0000120.24665E+06-154.800.0000-931.200.00000.0000140.31294E+06-651.060.00001868.10.00000.0000160.25514E+06777.860.00002607.30.00000.0000180.15259E+06421.230.0000955.790.00000.00002036815.350.400.00001367.30.00000.000022-99169.406.510.00001539.10.00000.000024-0.25029E+06709.470.0000469.070.00000.0000260.47021E+0694043.0.000071822.0.00000.000028-0.26849E+06-41899.0.000046711.0.00000.000030-0.12480E+06-20589.0.000044463.0.00000.0000322346.11441.30.000044301.0.00000.0000340.13084E+0623544.0.000046007.0.00000.0000360.27890E+0644622.0.000049721.0.00000.0000380.44740E+0643435.0.0000-36738.0.00000.0000

400.26576E+06-23958.0.0000-11724.0.00000.0000420.11006E+061672.90.00001413.10.00000.000044-27364.285.260.0000538.860.00000.000046-0.14505E+06297.970.0000455.700.00000.000048-0.23089E+06828.180.0000-2277.40.00000.000050-0.35045E+06-94932.0.00004506.00.00000.000052-0.23867E+0640010.0.000013774.0.00000.000054-0.15354E+06-1579.20.0000-2170.70.00000.000056-37694.-287.510.0000-1318.80.00000.00005898366.-412.700.0000-1539.90.00000.0000600.24952E+06-708.110.0000-474.610.00000.0000630.26768E+0641770.0.0000-46653.0.00000.0000650.12400E+0620454.0.0000-44435.0.00000.000067-3155.0-1579.40.0000-44304.0.00000.000069-0.13167E+06-23682.0.0000-46041.0.00000.000071-0.27977E+06-44758.0.0000-49784.0.00000.00001510.18243E+06-5692.40.000037694.0.00000.000015393763.-895.440.000060650.0.00000.00001552906.01964.20.000067290.0.00000.0000157-87037.5292.40.000058490.0.00000.0000159-0.17211E+0611178.0.000031663.0.00000.000016773372.-851.100.000031158.0.00000.000016939292.-840.750.000049441.0.00000.00001713787.8-337.990.000055813.0.00000.0000173-32101.100.680.000050074.0.00000.0000175-67944.717.920.000032029.0.00000.0000183-17938.-922.760.000027092.0.00000.0000185-6795.5-612.850.000042946.0.00000.00001873071.218.2060.000048306.0.00000.000018912803.565.230.000043126.0.00000.000019122747.538.900.000027571.0.00000.0000199-96298.-717.390.000022710.0.00000.0000201-46228.-1019.60.000036320.0.00000.00002032626.4121.910.000040665.0.00000.000020551239.880.360.000036356.0.00000.00002070.10012E+06736.280.000023263.0.00000.0000215-0.15923E+0618494.0.000011061.0.00000.0000217-83947.9075.80.000029103.0.00000.0000219-2385.64224.80.000035294.0.00000.000022180991.2496.30.000032516.0.00000.00002230.16576E+061612.20.000021754.0.00000.0000231-0.20646E+06-75438.0.0000-1738.10.00000.0000233-93006.-51133.0.0000-1579.60.00000.00002356530.2-30687.0.0000-666.930.00000.0000

2370.10345E+06-14749.0.0000125.670.00000.00002390.20441E+06-4119.40.0000970.850.00000.0000247-0.16755E+069862.50.0000-17509.0.00000.0000249-87809.3440.90.0000-31319.0.00000.0000251-5584.0978.660.0000-35737.0.00000.000025377562.806.610.0000-31968.0.00000.00002550.16243E+061086.90.0000-20148.0.00000.0000263-0.10061E+06-689.880.0000-23108.0.00000.0000265-51874.-100.280.0000-35992.0.00000.0000267-3478.2629.380.0000-40521.0.00000.000026945225.1049.30.0000-36167.0.00000.000027195246.1060.40.0000-22892.0.00000.0000279-23597.-576.870.0000-27627.0.00000.0000281-13606.-652.210.0000-43170.0.00000.0000283-3857.7-89.9570.0000-48308.0.00000.00002855980.8542.380.0000-42912.0.00000.000028717073.893.210.0000-27066.0.00000.000029567130.-714.950.0000-32028.0.00000.000029731274.-97.7070.0000-50075.0.00000.0000299-4624.8340.230.0000-55817.0.00000.0000301-40137.841.320.0000-49444.0.