《有限元課程設(shè)計(jì)》word版-文庫(kù)吧
2025-05-13 22:16 本頁(yè)面
【正文】 上的 ANSYS 書(shū)籍很多，但卻難以找出一本非常適合做教材的書(shū)籍，因此作者參考多本書(shū)籍自主編寫(xiě)了校內(nèi)講稿。經(jīng)過(guò) 6年多的試用，目 前已基本成型，現(xiàn)將多年的校內(nèi)講稿和心得體會(huì)完善成書(shū)，以期與開(kāi)設(shè)該類課程的兄弟院校分享、共勉，同時(shí)也供從事相關(guān)科研與工程項(xiàng)目的人員參考閱讀。 ANSYS 軟件是目前國(guó)際上最著名的大型通用有限元分析軟件，經(jīng)過(guò)三十年的發(fā)展，已形成融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)及多物理場(chǎng)耦合為一體的大型通用有限元分析軟件，廣泛應(yīng)用于航空航天、石油、化工、汽車、造船、鐵道、電子、機(jī)械制造、地礦能源、水利、核能、生物、醫(yī)學(xué)、土木工程、輕工、一般工業(yè)及科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域，其極強(qiáng)的分析功能覆蓋了幾乎所有的工程問(wèn)題。作為世界最具權(quán)威的有限元 產(chǎn)品和工業(yè)化分析標(biāo)準(zhǔn)，目前幾乎所有的 CAD/CAE/CAM 軟件都競(jìng)相開(kāi)發(fā)了與 ANSYS 的專用接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如 Pro/Engineer、NASTRAN、 Alogor、 IDEAS 及 AutoCAD 等。 ANSYS 軟件在 Linux 和 Windows 下均有版本，并同時(shí)有 32位和 64位版本，目前最新的版本為 。 本書(shū)以 ANSYS 版本為依據(jù)，以 Windows NT 為操作平臺(tái)，將結(jié)構(gòu)有限元分析的基本理論與 ANSYS 實(shí)踐操作緊密結(jié)合，通過(guò)大量精心篩選的具有實(shí)際工程應(yīng)用背景的原創(chuàng)性分析實(shí)例，以圖 形用戶界面和命令流兩種方式向讀者全面介紹了 ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元分析方法。 外伸梁上均布載荷的集中度為 q=3kN/m，集中力偶矩 Me=3kN m列出剪力方程和彎矩方程，并繪制剪力圖 。 長(zhǎng)度 l=8m；寬度 b= 2m；厚度 h= 彈性模量 = 材料力學(xué)Ι（劉鴻文 第四版） P121 用材料力學(xué)計(jì)算所得剪力和彎矩圖如下： 圖 21 剪力圖 圖 22 彎矩圖 長(zhǎng)度 l=8m； 寬度 b= 2m； 厚度 h= 材料特性應(yīng)理想條件，即：滿足完全彈性假定，連續(xù)性假定，均勻性假定，各向同性假定的理想彈性體。所以，選擇彈性模量為 u= 由于梁只受均布載荷和彎矩，所以我們擇 2 維的單元。 BEAM3 單元，運(yùn)用于 2 維問(wèn)題，具有拉，壓，彎特性，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有 3 個(gè)自 由度 X,Y 方向位移以及 繞 z軸的旋轉(zhuǎn)。選擇 BEAM單元家族中的 2D elastic3類型。即為二維梁?jiǎn)卧?。? 據(jù)梁的幾何參數(shù)，所以參數(shù)定義為： AREA=1， IZZ=,HEIGHT=。 在節(jié)點(diǎn) A處梁受 X,Y兩個(gè)方向的約束；節(jié)點(diǎn) B受只受 Y方向的約束。 CD 之間作用著均布載荷 q=3kN/m，在節(jié)點(diǎn) D 處作用著集中力偶 Me=3kN m， 方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，所以為?fù)值。 由以上分析可知，在 X＝ 2ｍ處，有一個(gè) X 和 Y 方向的約束，在 0 到 6ｍ的 梁上作用著大小為 3KN/m 均布載荷，而 x=6m 處還作用著一個(gè)力偶 Me=3kN m. X=8m處有一個(gè)固定端，只限制 Y方向上位移。 集中力載荷的作用點(diǎn)一般分布在載荷強(qiáng)度的突變點(diǎn)，分布載荷與自由邊界的 分界點(diǎn)，支承點(diǎn)等都應(yīng)該取為節(jié)點(diǎn)。 所以將 X=0,X=2,X=6,X=8設(shè)置為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn) 均布，將梁劃分為 16個(gè)單元， 17個(gè)節(jié)點(diǎn)。 梁的各個(gè)節(jié)點(diǎn) 1． 給梁的各參數(shù)賦值 : Utility Menu： Parameters→ Scalar Parameters界面，在 Selection 下輸入梁高 H= 按下 Accept；輸入梁寬 B=2→ Accept；梁長(zhǎng)L=8→ Accept；計(jì)算梁的橫截面積 AREA=B*H→ Accept；計(jì)算梁的截面慣性矩IZZ=B*H*H*H/12→ Accept；然后定義載荷：彎矩 M=3000→ Accept；均布載荷Q=3000→ Accept；→ Close. 2.
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