課程設(shè)計--簡支梁的內(nèi)力計算

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　簡支粱結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算</p><p><b>　　問題闡述</b></p><p>　　圖示簡支梁為18號工字鋼，跨度L=6m，截面高度H=0.5m，截面面積A=0.008m2，慣性矩I=0.0002108m4，彈性模量E=2.06e11N/mm2，

2、集中載荷P=100KN。對該梁進行分析，畫出彎矩圖和剪力圖。</p><p><b>　　圖1 簡支梁</b></p><p><b>　　交互式的求解過程</b></p><p><b>　　1.進入ANSYS</b></p><p>　　在D盤建立一名為1001011317

3、的文件夾，工作文件名為jianzhiliang。然后運行</p><p>　　開始——>程序——>ANSYS11.0.0——> Ansys Product Launcher</p><p>　　→file Management →select Working Directory: D:\1001011317，input job name:jianzhiliang→Run&

4、lt;/p><p><b>　　2. 建立幾何模型</b></p><p><b>　　2.1創(chuàng)建關(guān)鍵點</b></p><p>　?。?）選擇菜單路徑：Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Node→In Active CS。</p><p>　?。?）在創(chuàng)建節(jié)

5、點窗口內(nèi)，在NODE后的編輯框內(nèi)輸入節(jié)點號1，并在X，Y，Z后的編輯框內(nèi)輸入0，0，0作為節(jié)點1的坐標值，按下該窗口內(nèi)的Apply按鈕。</p><p>　?。?）輸入節(jié)點號2，并在X，Y，Z后的編輯框內(nèi)輸入3，0，0作為節(jié)點2的坐標值，單擊該窗口內(nèi)的Apply按鈕。</p><p>　?。?）輸入節(jié)點號3，并在X，Y，Z后的編輯框內(nèi)輸入6，0，0作為節(jié)點3的坐標值，單擊該窗口內(nèi)的Appl

6、y按鈕。</p><p><b>　　2.2創(chuàng)建直線</b></p><p>　?。?）選擇菜單路徑：Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Node→Lines→Lines→Straight Line。</p><p>　?。?）單擊以后將彈出一個拾取菜單，此時拾取節(jié)點1和節(jié)點2，然后點擊Apply按鍵，

7、再拾取節(jié)點2和節(jié)點3，最后點擊Ok按鈕，完成直線的創(chuàng)建。</p><p>　?。?）在完成模型創(chuàng)建后，單擊工具欄窗口中的SAVE_DB保存數(shù)據(jù)文件。</p><p><b>　　3.設(shè)定分析模塊</b></p><p>　　選擇菜單路徑：Main Menu：Preferences，彈出一個對話框，選中Structural，然后單擊OK按鈕完成分

8、析模塊的選擇。</p><p>　　4.選擇單元類型并定義單元的實常數(shù)</p><p>　　4.1選擇單元類型。</p><p>　　（1）選擇Main Menu：Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete。</p><p>　?。?）按下Element Type窗口內(nèi)的Add按鈕。</p>

9、<p>　　（3）在單元類型庫中，選擇左側(cè)列表中的BEAM單元家族，及右側(cè)列表中2D elastic 3類型，按下OK按鈕完成選擇。</p><p>　?。?）按下Close按鈕關(guān)閉Element Type窗口。</p><p>　　4.2定義單元的實常數(shù)。</p><p>　?。?）選擇Main Menu：Preprocessor→Real Cons

10、tants，將彈出實常數(shù)列表對話框。</p><p>　?。?）單擊對話框中的Add...按鈕，然后選擇BEAM3。</p><p>　?。?）單擊對話框中的OK按鈕，彈出定義BEAM3單元實常數(shù)的對話框。</p><p>　　（4）在AREA框中輸入0.008，在IZZ中框中輸入0.0002108，在HEIGHT框中輸入0.5，然單擊OK按鈕，完成實常數(shù)的定義。&

11、lt;/p><p><b>　　5.定義材料屬性</b></p><p>　　（1）選擇Main Menu：Preprocessor→Material Props→Material Models。</p><p>　?。?）在材料定義窗口內(nèi)選擇：Structural→Linear→Elastic→Isotropic。</p><

12、p>　?。?）在EX后的文本框內(nèi)輸入數(shù)值2.06e11作為彈性模量。</p><p>　?。?）按下OK按鈕完成定義。</p><p>　?。?）單擊工具欄窗口中的SAVE_DB保存數(shù)據(jù)文件。</p><p>　　6.給幾何模型賦屬性</p><p>　　（1）選擇Main Menu：Preprocessor→Modeling→Crea

13、te→Elements→Elem Attributes，彈出對話框。</p><p>　?。?）由于本題只有一種單元類型，一種實常數(shù)和一種材料屬性，所以采用默認選項即可，單擊OK按鈕完成給幾何模型賦屬性。</p><p><b>　　7.劃分網(wǎng)格</b></p><p>　　選擇Main Menu：Preprocessor→MeshTool，彈

14、出對話框，單擊Mesh按鈕，彈出對話框，單擊Pick All按鈕完成網(wǎng)格劃分。</p><p><b>　　8.施加載荷和約束</b></p><p><b>　　8.1施加載荷</b></p><p>　　（1）選擇Main Menu：Solution→Define Loads→ Apply→Structural→For

15、ce/Moment→ On nodes。</p><p>　?。?）用鼠標在圖形窗口內(nèi)選擇節(jié)點2。</p><p>　?。?）按下OK鍵，彈出對話框，在Lab框中選擇FY，在VALUE框中輸入-100000。單擊OK完成施加載荷工作。</p><p><b>　　8.2施加約束</b></p><p>　?。?）選擇Ma

16、in Menu：Solution→Define Loads→ Apply→Structural→ Displacement→ On nodes。</p><p>　?。?）用鼠標在圖形窗口內(nèi)選擇節(jié)點1。</p><p>　?。?）按下選擇窗口內(nèi)的Apply按鈕。</p><p>　?。?）選擇自由度UX和UY，并在VALUE后為其輸入數(shù)值0。</p>

17、<p>　?。?）按下Apply按鈕。</p><p>　?。?）用鼠標在圖形窗口內(nèi)選擇節(jié)點3。</p><p>　?。?）按下選擇窗口內(nèi)的Apply按鈕。</p><p>　?。?）選擇自由度UY，并在VALUE后為其輸入數(shù)值0。</p><p>　?。?）按下OK按鈕。</p><p>　　圖2 施加載荷

18、和約束</p><p><b>　　9. 求解</b></p><p>　?。?）選擇Main Menu：Solution→Solve→Current Ls。</p><p>　?。?）按下OK按鈕關(guān)閉Solve Current Load Step窗口。</p><p>　?。?）按下Close按鈕關(guān)閉求解結(jié)束后出現(xiàn)的I

19、nformation窗口。</p><p>　?。?）瀏覽/STATUS Command窗口內(nèi)的信息后，將其關(guān)閉。</p><p><b>　　10. 后處理</b></p><p>　　10.1繪制梁的Y方向變形圖</p><p>　?。?）Main Menu：General Postproc→Plot Results

20、→Contour Plot Nodal Solu... </p><p>　　（2）選擇DOF Solution下的Y-Component of displacement→在Undisplaced shape key 后選擇Deformed shape with undeformed edge →OK</p><p>　　圖3 簡支梁受力變形</p><p>　　1

21、0.2建立單元結(jié)果表</p><p>　　10.2.1創(chuàng)建單元表，計算節(jié)點彎矩。</p><p>　?。?）Main Menu：General Postproc→Element Table→Define Table。</p><p>　?。?）按下Element Table Data窗口內(nèi)的Add按鈕。</p><p>　?。?）在Lab后的

22、文本框內(nèi)輸入IMOMENT。</p><p>　?。?）在左側(cè)列表中選擇By sequence num項。</p><p>　?。?）右側(cè)列表中選擇SMICS，項。</p><p>　?。?）在右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入6。</p><p>　?。?）按下Apply按鈕。</p><p>　?。?）在La

23、b后的文本框內(nèi)輸入JMOMENT。</p><p>　?。?）.重復上面的步驟4和5。</p><p>　?。?0）右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入12。</p><p>　?。?1）按下OK按鈕→Close。</p><p>　　10.2.2創(chuàng)建單元表，計算節(jié)點剪力</p><p>　?。?）選擇Main M

24、enu：General Postproc→Element Table→Define Table。</p><p>　?。?）按下Element Table Data窗口內(nèi)的Add按鈕。</p><p>　?。?）在Lab后的文本框內(nèi)輸入ISHEAR。</p><p>　?。?）在左側(cè)列表中選擇By sequence num項。</p><p>

25、;　?。?）右側(cè)列表中選擇SMICS，項。</p><p>　?。?）右側(cè)列表下的文本框內(nèi)SMICS后面，輸入2。</p><p>　　（7）按下Apply按鈕。</p><p>　?。?）在Lab后的文本框內(nèi)輸入JSHEAR。</p><p>　?。?）重復上面的步驟4和5。</p><p>　?。?0）右側(cè)列表下的

26、文本框內(nèi)SMICS后面，輸入8。</p><p>　?。?1）按下OK按鈕→Close。</p><p><b>　　10.3結(jié)果顯示</b></p><p>　　10.3.1列出各節(jié)點彎矩和剪力</p><p>　　（1）Main Menu：General Postproc→List Results→Eleme Tab

27、le Data。</p><p>　　（2）在List Element Table Data窗口內(nèi)選擇IMOMENT，JMOMENT，ISHEAR和JSHEAR。</p><p>　?。?）按下OK按鈕并在瀏覽資料窗口內(nèi)的信息后，將其關(guān)閉。</p><p>　　10.3.2畫剪力圖</p><p>　?。?）Main Menu：General

28、 Postproc→Plot Results→Contour Plot →Line Elem Res</p><p>　?。?）在第一個下拉列表中選擇ISHEAR，在第二個下拉列表中選擇JSHEAR。</p><p><b>　　（3）按下OK按鈕</b></p><p><b>　　圖4 簡支梁剪力圖</b></p

29、><p>　　10.3.3畫彎矩圖</p><p>　?。?）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Line Elem Res</p><p>　?。?）在第一個下拉列表中選擇IMOMENT，在第二個下拉列表中選擇JMOMENT。</p><p>　?。?）按下OK按鈕。</p><p