ansys作业试作刚架的内力图.docx

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ansys作业试作刚架的内力图

试作刚架的内力图

1.创建物理环境

（1）过滤图形界面：

执行“Mainmenu-Preferences”菜单命令，打开“PreferencesforGUIFiltering”对话框，选择“Structural”项来对后面的分析进行菜单及相应的图形界面过滤。

定义工作标题：

执行“UtilityMain-File-ChangeTitle”菜单命令，在打开的对话框中输入“gang”单击OK按钮。

（2）定义单元类型：

执行“Mainmenu-Preferences-ElementType-Add/Edit/Delete”菜单命令，打开“ElementType”单元类型对话框，

、

接着单击Add按钮，打开“LibraryofElementType”单元类型库对话框。

然后在该对话框左面滚动栏中选择“Beam”选项，在右边的滚动栏中选择“2D-elastic3”选项，单击OK按钮，定义了“Beam3”单元。

最后单击单元类型对话框中的Close按钮。

（3）定义材料属性：

执行“MainMenu-Preprocessor-MaterialProps-MaterialMaterialModels”菜单命令，打开“DefineMaterialModelBehavior”对话框，

在右边的栏中连续双击“Structural-linear-Elastic-Isotropic”后打开如图所示“LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1”对话框，

在该对话框中“EX”后面的输入栏输入“1”，在“PRXY”后面的输入栏输入“0.2”，单击OK按钮。

在定义材料本构模型对话框选择“Density”并双击，打开“DensityforMaterialNumber1”对话框。

接着在“DENS”后面的栏中输入材料的密度“1”，再单击OK按钮。

最后执行“Material-Exit”菜单命令结束程序，得到结果如下图

（4）定义实常数：

执行“MainMenu-Preprocessor-RealConstants-Add/Edit/Delete”菜单命令，打开“RealConstants”实常数对话框。

单击Add按钮，打开如图所示的选择单元类型对话框，接着选择“Type1BEAM3,单击OK按钮，打开“RealConstantforBEAM3”对话框，在对话框中分别输入梁单元的横截面积AREA“1000000”、惯性矩IZZ“4”、高度HEIGHT“1”。

单击Apply按钮，在同一对话框中分别填入2、1000000、5、1，单击Apply按钮，在同一对话框中再填入3、1000000、3、1。

单击OK按钮打开如下对话框，最后单击Close按钮。

2．建立模型和划分网格

（1）创建钢架关键点：

执行“MainMenu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-InActiveCS”菜单命令，打开“CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem”对话框。

在“NPTKeypointnumber”栏后面输入“1”，在“X，Y，ZLocationinactiveCS”栏后面输入“（0，0，0）”，接着单击Apply按钮，这样就创建了关键点1.。

再依次重复在“NPTKeypointnumber”栏后面输入“2、3、4、5、6“，在对应“X，Y，ZLocationinactiveCS”栏后面输入“（4，0，0）、（9，0，0）、（13，0，0）、（4，-4，0）、（9，-6，0），最后单击OK按钮，生成6个关键点，如下图所示。

（2）创建钢架模型：

执行“MainMenu-Preprocessor-Modeling-Create-Lines-linesStraightLine”菜单命令，打开如下所示的对话框。

分别选择1、2，2、3，3、4，2、5，3、6，单击OK按钮，生成如下图形。

（3）为线赋予特性：

执行“MainMenu-Preprocessor-Meshing-MeshTool”菜单命令，打开

MeshTool”对话框，如下左图。

在“ElementAttributes”后面的下拉式选择栏中选择“Line”，单击Set按钮，打开“LineAttribut

e线拾取框，如上右图。

在图形界面上拾取编号为“L1、L3”线，单击拾取框上的OK按钮，打开一个“LineAttributes”

对话框，如下图所示。

在“Materialnumber”后面的下拉式选择栏中选取“1”，在“RealConstantsetnumber”

后面的下拉式选择栏中选取“1”，在“Elementtypenumber”后面的下拉式选择栏中选取

“1BEAM3”。

单击Apply按钮再次打开线拾取框。

用相同方法为线L2，L4、L5，赋予特性只是在“RealConstantsetnumber”后面的下拉式选

选择栏中分别选取“2”“3”，单击OK按钮退出。

（4）划分网格：

在“MeshTool”工具栏中单击Mesh按钮，打开一个对话框，单击“PickALL”

按钮。

生成个梁单元，如下图。

3.加约束和荷载

（1）给梁节点施加约束：

执行“MainMenu-Solution-DefineLoad-Apply-Structural-Displacement-

OnNodes“菜单命令，打开在节点上施加位移约束对话框，

使用鼠标选取节点1和4，单击OK按钮，打开“ApplyU，ROTonNodes”对话框，如下

图所示

在“DOFstobeconstrained”栏后选取“UY”并在“Displacementvalue”栏后面输入“0”

然后单击Apply，用鼠标选取5和6，单击OK按钮，打开“ApplyU，ROTonNodes”对

对话框，单击OK按钮，打开“ApplyU，ROTonNodes”，对话框。

在“DOFstobeconstrained

”栏后选取“AllDOF”并在“Displacementvalue”栏后面输入“0”然后单击OK按钮

（2）梁施加荷载：

执行“MainMenu-Solution-DefineLoad-Apply-Structural-Pressure-on

-BEAMS,打开ApplyRRESonBeams对话框，

选取L2，单击OK按钮，打开ApplyRRESonBeams对话框

在“PressurevalueatnodeI”中输入20，在“PressurevalueatnodeJ”中输入20，单击OK

按钮，生成图如下。

4．求解

求解运算：

执行“MainMenu-Solution-Solve-CurrentLS”菜单命令，打开一个求解选项信息

和一个当前求解载荷步对话框，如下图所示，检查信息无错误后，单击OK按钮，开始求

运算。

直到出现一个“Solutionisdone”的提示栏，表示求解结束。

5．后处理

1.查看钢架变形图：

执行“MainMenu-GeneralPlotResults-Deformedshape”菜单命令，打开

一个“PlotDeformedShape“的对话框，接着选择”Def+undeformed“单选按钮并单击OK按

钮，就得钢架变形图，如下图所示。

2.将节点弯矩、剪力、轴力制表：

执行“MainMenu-GeneralPostproc-ElementTable-DefineTable

”菜单命令，打开一个“ElementTableData”对话框，如下图。

单击Add按钮，打开一个“DefineAdditionalElementTableItems”对话框，如下图所示。

在“Userlabelforitem”栏后面输入“IMOMEMT”，在“Item，CompResultdataitem”栏后

面的左边下拉菜单中选取“Bysequencenum”，并在右栏输入“6”，然后单击Apply按钮；再次在“Userlabelforitem”栏后面输入“JMOMEMT”，在“Item，CompResultdataitem”栏后面的左边下拉菜单中选取“Bysequencenum”，并在右栏输入“12”然后单击Apply按钮；使用同样的方法依次输入“ISHEAR，2”、“JSHEAR，8”、“ZHOULI-I，1”、“ZHOULI-J，7”，最后得到定义好后的单元数据表对话框，如下图所示。

3.设置弯矩分布标题：

执行“UtilityMenu-File-Changetitle”菜单命令，打开一个“changeTitle”对话框，如下图所示。

在“Enternewtitle”下面的输入栏中输入文件名“BENDINGMOMENTdistribution”，单击OK按钮。

4.画结构弯矩图：

执行“MainMenu-GeneralPosrproc-PlotResults-ContourPlot-LineElementResults”菜单命令，打开一个“PoltLine-ElementResults”对话框，如下图，在“ElemtableitematnodeI”栏后面的下拉菜单中选取“IMOMENT”，在“ElemtableitematnodeJ”栏后面的下拉菜单中选取“JMOMENT”，在Optionalscalefactor“后面栏中输入“-0.9，在“Itemstobeplottedon”栏后面选择“Deformedshape”单选按钮，最后单击OK按钮，得到钢架结构的弯矩图，如下图。

5.设置剪力分布标题：

执行“UtilityMenu-File-Changetitle”菜单命令，打开一个“changeTitle”对话框，在“Enternewtitle”下面的输入栏中输入文件名“SHEARforcedistribution”，单击OK按钮。

6.画结构剪力图：

执行“MainMenu-GeneralPostproc-PlotResults-ContourPlot-LineElementResults”菜单命令，打开一个“PlotLine-ElementResults”对话框，如下图，在“ElemtableitematnodeI”栏后面的下拉菜单中选取“ISHEAR”，在“ElemtableitematnodeJ”栏后面的下拉菜单中选取“JSHEAR”，在Optionalscalefactor“后面栏中输入“0.9，在“Itemstobeplottedon”栏后面选择“Deformedshape”单选按钮，最后单击OK按钮，得到钢架结构的弯矩图，如下图。

7.设置轴力图分布标题：

执行“UtilityMenu-File-Changetitle”菜单命令，打开一个“changeTitle”对话框，在“Enternewtitle”下面的输入栏中输入文件名“ZHOULIforcedistribution”，单击OK按钮。

8.画结构轴力图：

执行“MainMenu-GeneralPostproc-PlotResults-ContourPlot-LineElementResults”菜单命令，打开一个“PlotLine-ElementResults”对话框，如下图，在“ElemtableitematnodeI”栏后面的下拉菜单中选取“ZHOULI-I”，在“ElemtableitematnodeJ”栏后面的下拉菜单中选取“ZHOULI-J”，在Optionalscalefactor“后面栏中输入“0.9，在“Itemstobeplottedon”栏后面选择“Deformedshape”单选按钮，最后单击OK按钮，得到钢架结构的弯矩图，如下图。

9.重复以上4、6、8步在“Itemstobeplottedon”栏后面选择“Undeformedshape”单选按钮，最后单击OK按钮，得到钢架结构的不变形弯矩图，剪力图，轴力图如下。

10．列表显示单元的弯矩、剪力和轴力：

执行“MainMenu-GeneralPostproc-ListResults-ElementTableData”菜单命令，打开一个“ListElementTableData”对话框，如下图所示。

在“Itemstobelisted”栏后面的下拉菜单中选择“IMOMENT、JMOMENT、ISHEAR、ZHOULI-I、ZHOULI-J项，然后单击OK按钮，打开数据表文件，见下表。

PRINTELEMENTTABLEITEMSPERELEMENT

*****POST1ELEMENTTABLELISTING*****

STATCURRENTCURRENTCURRENTCURRENTCURRENTCURRENT

ELEMIMOMEMTJMOMEMTISHEARJSHEARZHOULI-IZHOULI-J

1-0.15099E-1321.285-29.297-2.63070.00000.0000

221.2857.0152-2.630724.0360.00000.0000

37.0152-42.81124.03650.703-0.23283E-09-0.23283E-09

4-47.8115.0778-54.811-29.811-2.1487-2.1487

55.077826.716-29.811-4.8108-2.1487-2.1487

626.71617.105-4.810820.189-2.1487-2.1487

717.105-23.75720.18945.189-2.1487-2.1487

8-14.838-9.8918-3.7094-3.70940.23283E-090.23283E-09

9-9.8918-4.9459-3.7094-3.70940.00000.0000

10-4.9459-0.35527E-14-3.7094-3.70940.00000.0000

115.00012.13522.14872.1487-105.51-105.51

122.1352-0.729732.14872.1487-105.51-105.51

13-0.72973-3.59462.14872.1487-105.51-105.51

14-8.9190-6.3172-2.1487-2.1487-48.899-48.899

15-6.3172-3.3389-2.1487-2.1487-48.899-48.899

16-3.33890.70353E-01-2.1487-2.1487-48.899-48.899

170.70353E-013.9730-2.1487-2.1487-48.899-48.899

MINIMUMVALUES

ELEM43441111

VALUE-47.811-42.811-54.811-29.811-105.51-105.51

MAXIMUMVALUES

ELEM653388

VALUE26.71626.71624.03650.7030.23283E-090.23283E-09