畢業(yè)設(shè)計(jì)-拱橋靜載受力分析和模態(tài)分析計(jì)算(編輯修改稿)
2025-09-02 12:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 粘彈性大應(yīng)變P單元SOLID45,SOLID95,SOLID73,SOLID185SOLID92,SOLID72SOLID46SOLID64,SOLID65HYPER86,HYPER58,HYPER158VISO89VISO107SOLID147,SOLID148第三章 有限元分析橋梁結(jié)構(gòu)模型構(gòu)造參數(shù)如下：[1]、吊桿：吊桿采用圓形mm黃銅桿，黃銅牌號(hào)為H62。物理性能選取如下：密度：8600kg/；泊松比：；線膨脹系數(shù)：＝；彈性模量：E＝93Gpa。[2]、拱肋、橫撐、系梁、橫梁拱肋、橫撐、系梁、橫梁采用圓形鋁合金材質(zhì)。其中系梁、橫截面尺寸： 38mm25mm，厚度2mm.。拱肋截面尺寸為mm，厚度4mm，橫撐尺寸為mm，厚度1mm； 鋁合金管材物理性能選取如下：密度：2700 kg/，泊松比：， 線膨脹系數(shù)：＝，彈性模量：E＝70Gpa。小車輪距：207mm 小車自重：128kg[3]、所用儀器設(shè)備: 多點(diǎn)靜態(tài)應(yīng)變儀、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、位移計(jì)、小車。[4]、系梁橫截面拱肋橫截面面吊桿截面254Φ18Φ5382實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛨D如下：[5]、各吊桿與X軸的夾角及間距圖： 建模過程第1步：分析環(huán)境設(shè)置1. 進(jìn)入ANSYS/Multiphysics的程序界面后，通過菜單項(xiàng)Utility Menu File Change Jobname，指定分析的工作名稱： arch bridge.2. 通過菜單項(xiàng)Utility Menu File Change Title，指定圖形顯示區(qū)域的標(biāo)題: arch bridge.第2步：進(jìn)入前處理器：設(shè)置完成后，點(diǎn)取菜單項(xiàng)Main Menu Preprocessor 進(jìn)入前處理器PREP7以開始建模和其他的前處理操作；第3步：參數(shù)選?。≒references）：單擊Main Menu→Preferences→彈出Preferences for GUI Filtering 對(duì)話框→選取 Structural,及hMethod,單擊OK按鈕。第4步：定義單元類型（Element Type）：單擊Main Menu→preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete,彈出Element Type對(duì)話框。單擊Add按鈕，彈出Library of Element Types 對(duì)話框，在Structural Mass下選取Beam188作為1號(hào)單元，單擊Apply, 在Structural Mass下選取Link8作為2號(hào)單元，單擊OK。這兩個(gè)單元類型就是本建模的類型。然后在Element Type對(duì)話框單擊Close關(guān)閉對(duì)話框。【說明】：（1）link(桿)系列：link1(2D)和link8(3D)用來模擬桁架，一根桿劃一個(gè)單元； link10用來模擬拉索，注意要加初應(yīng)變，一根索可多分單元； link180是link10的加強(qiáng)版，一般用來模擬拉索；（2）beam(梁)系列：beam3(2D)和beam4(3D)是經(jīng)典歐拉梁單元，用來模擬框架中的梁柱； beam44適合模擬薄壁的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者變截面的構(gòu)件，是一種具有承受拉、壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲能力的單軸梁； beam188和beam189號(hào)稱超級(jí)梁單元，基于鐵木辛科梁理論，有諸多優(yōu)點(diǎn)：考慮剪切變形的影響，截面可設(shè)置多種材料，截面慣性矩不用自己計(jì)算而只需輸入截面特征，可以考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，可以變截面，可以方便地把兩個(gè)單元連接處變成鉸接，隨著版本的升級(jí)188單元已經(jīng)很完善。beam189與beam188的區(qū)別是有3個(gè)結(jié)點(diǎn)：Beam188 單元適合于分析從細(xì)長到中等粗短的梁結(jié)構(gòu)，該單元基于鐵木辛哥梁結(jié)構(gòu)理論，并考慮了剪切變形的影響。 BEAM189 適合于細(xì)長的 stubby/thick 的梁結(jié)構(gòu)。 元素基于 Timoshenko 梁理論，包含切應(yīng)變。對(duì)于非線性材料，使用BEAM188和BEAM189來代替BEAM44；BEAM54 是單軸的元素，能承受拉壓與彎曲。第5步：確定實(shí)常數(shù)（Real Constants）：單擊Main Menu→preprocessor→Real Constants →Add/Edit/Delete,單擊Add，由于Beam188不要求定義實(shí)常數(shù)，只定義Link8的實(shí)常數(shù)，AREA值，其初始應(yīng)變值為0.第6步： 定義材料屬性（Material Models）：⑴、單擊Main Menu→preprocessor→Material props→Material Models，彈出Define Material Model Behavior對(duì)話框，單擊右側(cè)列表框中的材料模型Structural→Linear→Elastic→Isotropic，彈出Linear Isotropic properties for Material number 1對(duì)話框，在EX欄輸入7e10, ，單擊OK 按鈕。單擊Density彈出對(duì)話框，在DENS欄輸入2700,單擊OK按鈕。此為Material Model number 1； ⑵、在Define Material Model Behavior對(duì)話框，點(diǎn)擊Material→new model,彈出Define Material ID對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入“2”，單擊OK按鈕，單擊右側(cè)列表框中的材料模型Structural→Linear→Elastic→Isotropic，彈出Linear Isotropic properties for Material number 2對(duì)話框，, ，單擊OK 按鈕。單擊Density彈出對(duì)話框，在DENS欄輸入8600,單擊OK按鈕。 關(guān)閉Define Material Model Behavior對(duì)話框。第7步：確定截面值（Sections）：單擊Main Menu→preprocessor→Sections→Beam→Common Sections，彈出Beam Tool對(duì)話框，按以下列表輸入：IDNameSubTypeOffset To輸入值1arch圓環(huán)圖CentroidRi=,Ro=,N=02link實(shí)心圓CentroidR=，3beam矩形圖CentroidW1=,W2=,t1=t2=t3=t4=4across矩形圖CentroidW1=W2=, t1=t2=t3=t4=5support實(shí)心圓CentroidR=第8步： 實(shí)體建模（Modeling）:點(diǎn)→線⑴、關(guān)鍵點(diǎn)的輸入，其列表如下： 點(diǎn)編號(hào)數(shù)坐標(biāo)（x,y,z）點(diǎn)編號(hào)數(shù)坐標(biāo)（x,y,z）點(diǎn)編號(hào)數(shù)坐標(biāo)（x,y,z）10,0,0260,0,45017300,170,02150,0,027150,0,45018600,310,03450,0,028450,0,45019900,410,04690,0,029690,0,450201200,480,05750,0,030750,0,450211500,500,061050,0,0311050,0,450221800,480,071200,0,0321200,0,450232100,410,081350,0,0331350,0,450242400,310,091500,0,0341500,0,450252700,170,0101650,0,0351650,0,45042300,170,450111950,0,0361950,0,45043600,310,450122250,0,0372250,0,45044900,410,450132310,0,0382310,0,450451200,480,450142550,0,0392550,0,450461500,500,450152850,0,0402850,0,450471800,480,450163000,0,0413000,0,450482100,410,450492400,310,450502700,170,450⑵、關(guān)鍵點(diǎn)的連線，其圖如下：線正面編號(hào)圖：線背面編號(hào)圖：第九步：網(wǎng)格劃分（meshing）:建立關(guān)鍵點(diǎn)100(0,1,0), 101(0,0,), 以待備用.⑴、網(wǎng)格屬性（Mesh Attributes）: 單擊Main Menu→preprocessor→meshing→ Mesh Attributes→picked Li
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