武汉工程大学ansys有限元报告.docx

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武汉工程大学ansys有限元报告

计算说明书

题目

钢架杆的各截面均为矩形截面，宽度b=0.12m，高度h=0.2m，则横截面的面积A=0.024

，轴惯性矩为I=0.00008

。

材料的弹性模量

，泊松比为v=0.3

计算步骤

软件计算步骤

（1）设立工作目录、文件名、标题与分析模块

首先在硬盘上建立一个工作目录，例如D：

\课程设计，然后启动ANSYS程序软件，通过把ANSYS程序软件的入口界面把工作目录改为在硬盘上已建立的工作目录，同时设立一个工作文件名。

或者进入ANSYS程序软件之后，通过实用菜单中的File>ChangeDirectory，File>ChangeJobname，File>ChangeTitle进行操作来设立工作目录、文件名与标题。

平面桁架的结构分析只需要选择结构分析模块，菜单路径为：

MainMenu>Preferences…，将弹出PreferencesforGUIFiltering对话框，在对话框中选取Structural，然后单击【OK】按钮。

（2）选择单元类型

选择MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete命令，出现ElementTypes对话框，单击Add按钮，出现LibraryofElementTypes对话框。

在LibraryofElementTypes复选框中选择Beam，2Delastic3，在Elementtypereferencenumber输入栏中输入1，单击【OK】按钮，单击对话框上的Close按钮，关闭该对话框。

（3）设置材料属性

运行MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels，弹出DefineMaterialModelBehavior对话框，然后双击Structural>Linear>Elastic>Isotropic，弹出LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1对话框，在EX文本框中输入2e11，在PRXY文本框中输入0.3，单击【OK】按钮，选择Material>Exit，关闭该对话框。

（4）设置单元截面形式

运行MainMenu>preprocessor>Sections>Beam>CommonSections,弹出BeamTool对话框，在Sub—Type下拉列表框中选择矩形，在B文本框中输入0.12，在H文本框中输入0.2，最后单击【OK】按钮。

（5）定义实常数

运行MainMenu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete，弹出RealConstants对话框，单击【Add】按钮，弹出ElementTypes对话框，选择Type1Beam3，单击OK按钮，弹出RealConstantsSetNumber1forBeam3对话框，在RealConstantSetNO.文本框中输入1，在AREAS文本框中输入0.024,在IZZ文本框中输入0.00008，单击【OK】按钮。

（6）建立模型

首先创建关键点，运行主菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS，弹出创建关键点对话框，在Keypointnumber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】按钮，那么关键点1（0，0，0）建立完毕。

同理建立关键点2（0,1,0），3（1,1,0）,4（1，0，0），5（2,1,0）,6（2,0,0）。

最后单击【OK】按钮。

运行UtilityMenu>List>Keypoins>Coordinatesonly，可以显示所有关键点的坐标。

选择UtilityMenu>PLotCtrls>Numbering命令，出现NumberingControls对话框，选中KPKeypointnumbers和LINELinenumbers选项，使其状态从Off变为On，其余均采用默认设置，单击OK按钮关闭该对话框。

运行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>StraightLine，弹出创建直线对话框，拾取点1和2，单击【Apply】按钮，再拾取2和3,3和4,3和5,5和6后单击【OK】按钮。

（7）划分网格

选择MainMenu>preprocessor>Meshing>MeshAttributes>pickedlines命令，弹出lineAttributs对话框，选中直线L1到L5，单击【OK】按钮，按如图进行设置。

单击OK按钮关闭该对话框。

MainMenu>preprocessor>Meshing>Sizecntr>manualsize>lines>pickedlines，再选中L1和L2,L3,L4,L5直线，单击【OK】按钮，在对话框中设置NDIV=10。

单击OK按钮关闭该对话框。

在MeshTool工具中点击Mesh，弹出MeshLines对话框，点击PickAll

（8）施加约束

运行MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>OnKeypoins，选择关键点1，单击【OK】按钮弹出对话框，选择ALLDOF，单击【OK】按钮。

选择关键点4，单击【OK】，再选择Uy,选择关键点6，单击【OK】，选择Ux.

（9）施加荷载

运行plotctrls>numbering将NODEnodenumbers中的off改为on单击【OK】按钮。

可以显示出节点。

（10）求解

运行MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS，计算分析当前的负载步骤命令，弹出求解对话框，单击【OK】按钮，开始计算。

计算分析完毕后弹出计算完毕对话框，在信息窗口中提示计算完成，单击【Close】按钮将其关闭。

（11）后处理

运行MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Contourplot>nodalsolu，在出现的对话框中选DOFSolution，再选择Displacementvectorsum，单击【OK】按钮，则出现下图所示的位移云图。

弯矩图：

运行MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>DefineTable,弹出单元表格数据对话框，单击【Add】按钮，弹出定义附加单元表格条目对话框，在[AVPRIN]文本框中输入0，在[ETABLE]文本中输入1，在Resultsdataitem列表框中选择Bysequencenum>SMISC,并在第三文本中框中输入SMISC,6。

最后单击【OK】按钮。

再运行MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>LineElemRes,弹出选择显示单元结果对话框，在LabI下拉列表框中选择1，在LabJ下拉列表中选择1，在FactOptionalscalefactor文本框中输入1，在KUND选项区域中选择Defundeformed选项，最后单击【OK】按钮。

则可以出现弯矩图。

剪力图：

运行MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>DefineTable,弹出单元表格数据对话框，单击【Add】按钮，弹出定义附加单元表格条目对话框，在[AVPRIN]文本框中输入0，在[ETABLE]文本框中输入2，在resultsdataitem列表框中选择Bysequencenum>SMISC,并在第三文本框中输入SMISC，2。

最后单击【OK】按钮。

再运行MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>LineElemRes,弹出选择显示单元结果对话框，在LabI下拉列表框中选择2，在LabJ下拉列表框中选择2，在Factoptionalscalefactor文本中输入1，在KUND选项区域中选择Defshapeonly选项，最后单击【OK】按钮。

则可以出现剪力图。

命令流：

/BATCH

/COM,ANSYSRELEASE12.0.1UP2009041510:

59:

0301/11/2013

/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

/GRA,POWER

/GST,ON

/PLO,INFO,3

/GRO,CURL,ON

/CPLANE,1

/REPLOT,RESIZE

WPSTYLE,,,,,,,,0

!

*

/NOPR

/PMETH,OFF,0

KEYW,PR_SET,1

KEYW,PR_STRUC,1

KEYW,PR_THERM,0

KEYW,PR_FLUID,0

KEYW,PR_ELMAG,0

KEYW,MAGNOD,0

KEYW,MAGEDG,0

KEYW,MAGHFE,0

KEYW,MAGELC,0

KEYW,PR_MULTI,0

KEYW,PR_CFD,0

/GO

!

*

/COM,

/COM,PreferencesforGUIfilteringhavebeensettodisplay:

/COM,Structural

!

*

/PREP7

!

*

ET,1,BEAM3

!

*

!

*

!

*

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,2e11

MPDATA,PRXY,1,,0.3

SECTYPE,1,BEAM,RECT,,0

SECOFFSET,CENT

SECDATA,0.12,0.2,0,0,0,0,0,0,0,0

R,1,0.024,0.00008,,,,,

!

*

SAVE

K,1,0,0,0,

K,2,0,1,0,

K,3,1,1,0,

K,4,1,0,0,

K,5,2,1,0,

K,6,2,0,0,

SAVE

/RGB,INDEX,100,100,100,0

/RGB,INDEX,80,80,80,13

/RGB,INDEX,60,60,60,14

/RGB,INDEX,0,0,0,15

/REPLOT

LSTR,1,2

LSTR,2,3

LSTR,3,4

LSTR,3,5

LSTR,5,6

SAVE

FLST,5,5,4,ORDE,2

FITEM,5,1

FITEM,5,-5

CM,_Y,LINE

LSEL,,,,P51X

CM,_Y1,LINE

CMSEL,,_Y

!

*

LESIZE,_Y1,,,10,,,,,1

!

*

FLST,2,5,4,ORDE,2

FITEM,2,1

FITEM,2,-5

LMESH,P51X

/PNUM,KP,1

/PNUM,LINE,1

/PNUM,AREA,0

/PNUM,VOLU,0

/PNUM,NODE,1

/PNUM,TABN,0

/PNUM,SVAL,0

/NUMBER,0

!

*

/PNUM,ELEM,0

/REPLOT

!

*

SAVE

FINISH

/SOL

FLST,2,1,1,ORDE,1

FITEM,2,1

!

*

/GO

D,P51X,,,,,,ALL,,,,,

FLST,2,1,1,ORDE,1

FITEM,2,22

!

*

/GO

D,P51X,,,,,,UY,,,,,

FLST,2,1,1,ORDE,1

FITEM,2,42

!

*

/GO

D,P51X,,,,,,UX,,,,,

SAVE

FLST,2,1,1,ORDE,1

FITEM,2,7

!

*

/GO

F,P51X,FX,150000

FLST,2,1,1,ORDE,1

FITEM,2,37

!

*

/GO

F,P51X,FY,-150000

/REPLOT,RESIZE

/STATUS,SOLU

SOLVE

FINISH

/POST1

!

*

/EFACET,1

PLNSOL,U,SUM,0,1.0

AVPRIN,0,0,

ETABLE,1,SMISC,6

!

*

AVPRIN,0,0,

ETABLE,2,SMISC,2

!

*

PLLS,1,1,1,0

PLLS,2,2,1,0