ANSYS关于简支梁的模型分析

培训教材一以下图算例来了解ANSYS关于简支梁的分析过程操作步骤：程序→ANSYS10.0→ANSYSProductLauncher→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:beam→Run以上工作目录和工程名称自定操作步骤：ANSYSMainMenu:Preferences→selectStructural→OK说明：选择“结构分析”，目前我们所能接触到的也只有结构分析。见下图操作步骤：ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete…→Add…→selectBeam2node188→OK(backtoElementTypeswindow)→Close(theElementTypewindow)此算例选用两节点的Beam188单元进行计算Beam188单元可以用在细长或者短粗的梁。由于一阶剪切变形的限制，只有适度的“粗”梁可以分析。梁的长细比（GAL2/(EI))可以用来判定单元的适用性，这里：G剪切模量A截面积L长度EI抗弯刚度需要注意的是这个比例的计算需要用一些全局距离尺寸，不是基于独立的单元尺度。推荐长细比要大于30。操作步骤：ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2.06e11,PRXY:0.3→OK这里需要注意单位的选择，一般结构分析选用的单位有三种：KN,M；N,MM；N,M。注意选择单位的时候要将所有的输入数据换算成为所选单位对应的数据。这里选用的是N,M。（EX:2.06e11为材料的弹性模量，PRXY:0.3为材料的泊松比）操作步骤：ANSYSMainMenu:Preprocessor→Sections→Beam→CommonSectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面：矩形截面:ID=1,B=0.1，H=0.15→Apply→圆截面：ID=2,R=0.1→Apply→工字形截面：ID=3,w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2，t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.007→OK这里给我们所需计算梁的横截面定义参数，注意ID和截面类型，截面参数是一一对应的，后面定义模型属性会用到生成特征点操作步骤：ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入三个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(5,1)→OK（此处生成的3#特征点是定义截面理论线用的，后面会讲到；注意APPLY不要重复点击，每一次点击都会产生一个特征点）生成梁操作步骤：ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straightlines→连接两个特征点，1(0,0),2(10,0)→OK操作步骤：ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→Pickedlines→OK→选择:SECT:1（根据所计算的梁的截面选择编号）；PickOrientationKeypoint(s):YES→拾取：3#特征点(5,1)→OK→MeshTool→SizeControls)lines:Set→PickAll(inPickingMenu)→inputNDIV:5→OK(backtoMeshToolwindow)→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)此操作就是给我们建立的模型定义属性，包括材料属性，单元类型（此算例只有一个，不用选），实常数（Beam188的实常数为默认，不用设），截面类型；红色字体标记部分即为选择截面理论线的方向；关于MESH操作比较复杂，这里只是简单了解如何划分即可最左端节点加约束操作步骤：ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(0,0)→OK→selectUX,UY,UZ,ROTX→OK此处操作的目的就是在模型的左端施加一个位移约束，限制模型在该节点的X,Y,Z和绕X轴方向的位移最右端节点加约束操作步骤：ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(10,0)→OK→selectUY,UZ,ROTX→OK此处操作的目的就是在模型的右端施加一个位移约束，限制模型在该节点的Y,Z和绕X轴方向的位移关于模型的约束条件的选择是要根据实际工况的需求来确定的，约束条件的选择直接影响计算的准确度。施加Y方向的载荷操作步骤：ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams→PickAll→VALI:100000→OK即在梁单元上施加一个100000Pa的均布载荷，注意单位的换算；如果施加的是一个集中力载荷就要在力矩的选项中施加，注意力的方向操作步骤：ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK软件根据用户的设置自动计算结果操作步骤：ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(backtoPlotResultswindow)（此操作可以看到模型的变形状态）→ContourPlot→NodalSolu→Stress→vonMisesstress→OK（此操作可以看到模型的等效应力云图）操作步骤：ANSYSUtilityMenu:File→Exit→SaveEverything→OK实例ＥＮＤ！