【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 橫截 面 面 吊 桿截面 25 4 Φ18 Φ5 38 2 畢業(yè)論文報(bào)告 第 11 頁(yè) 共 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ [5]、 各吊桿與 X 軸的夾角及間距圖： 建模過(guò)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(guò)菜單項(xiàng) Utility Menu File Change Jobname，指定分析的工作名稱(chēng)： arch bridge. 2. 通過(guò)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(kāi)始建模和其他的前處理操作； 第 3 步：參數(shù)選?。?Preferences）：?jiǎn)螕?Main Menu→ Preferences→彈出 Preferences for ○ 1○ 2○ 3○ 4○ 5○ 6○ 7○ 89○xy單元號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9與 x 軸夾角 50 o 130 o 65 o 105 o 70 o 110 o 73 o 107 0 73 o 畢業(yè)論文報(bào)告 第 12 頁(yè) 共 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ GUI Filtering 對(duì)話框→選取 Structural,及 hMethod,單擊 OK 按鈕。 第 4 步：定義單元類(lèi)型（ Element Type）：?jiǎn)螕?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(lèi)型就是本建模的類(lèi)型。然后在 Element Type 對(duì)話框單擊 Close 關(guān)閉 對(duì)話框。 【說(shuō)明】：（ 1） link(桿 )系列： link1(2D)和 link8(3D)用來(lái)模擬桁架，一根桿劃一個(gè)單元； link10 用來(lái)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(lái)模擬拉索； （ 2） beam(梁 )系列： beam3(2D)和 beam4(3D)是經(jīng)典歐拉梁?jiǎn)卧?，用?lái)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(chēng)超級(jí)梁?jiǎn)卧?，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(zhǎng)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(zhǎng)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(lái)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）：?jiǎn)螕?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)，填入對(duì)應(yīng)的 ， 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, 在 PRXY 欄輸入 ，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，在 EX 欄輸入 , 在 PRXY 欄輸入 ，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 畢業(yè)論文報(bào)告 第 13 頁(yè) 共 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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： ID Name SubType Offset To 輸入值 1 arch 圓環(huán)圖 Centroid Ri=,Ro=,N=0 2 link 實(shí)心圓 Centroid R=， 3 beam 矩形圖 Centroid W1=,W2=,t1=t2=t3=t4= 4 across 矩形圖 Centroid W1=W2=, t1=t2=t3=t4= 5 support 實(shí)心圓 Centroid R= 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） 1 0,0,0 26 0,0,450 17 300,170,0 2 150,0,0 27 150,0,450 18 600,310,0 3 450,0,0 28 450,0,450 19 900,410,0 4 690,0,0 29 690,0,450 20 1200,480,0 5 750,0,0 30 750,0,450 21 1500,500,0 6 1050,0,0 31 1050,0,450 22 1800,480,0 7 1200,0,0 32 1200,0,450 23 2100,410,0 8 1350,0,0 33 1350,0,450 24 2400,310,0 9 1500,0,0 34 1500,0,450 25 2700,170,0 10 1650,0,0 35 1650,0,450 42 300,170,450 11 1950,0,0 36 1950,0,450 43 600,310,450 12 2250,0,0 37 2250,0,450 44 900,410,450 13 2310,0,0 38 2310,0,450 45 1200,480,450 14 2550,0,0 39 2550,0,450 46 1500,500,450 15 2850,0,0 40 2850,0,450 47 1800,480,450 16 3000,0,0 41 3000,0,450 48 2100,410,450 49 2400,310,450 50 2700,170,450 ⑵ 、 關(guān)鍵點(diǎn)的連線，其圖如下： 畢業(yè)論文報(bào)告 第 14 頁(yè) 共 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 正面 編號(hào)圖 ： 線 背 面 編號(hào)圖 ： 畢業(yè)論文報(bào)告 第 15 頁(yè) 共 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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 Lines, （ 1） ,選取橫梁所有線單元，單擊 OK，彈出 Line Attributes 對(duì)話框，在“ MAT Material number”欄選取 1，在“ REAL Real constant set number” 欄選取 2，在“ TYPE Element type number”欄選取 1 BEAM188, 在“ SECT Element section”欄選取 3 beam,在 “Pick Orientation Keypiont(s)”欄選取 Yes, 點(diǎn)擊 Apply 按鈕，彈出的 Line Attributes對(duì)話框，拾取關(guān)鍵點(diǎn)，點(diǎn)擊 Apply 按鈕 。 （ 2）彈出的 Line Attributes 對(duì)話框，選取所有拱肋樣條線單元，單擊 OK，彈出Line Attributes 對(duì)話框，在“ MAT Material number”欄選取 1，在“ REAL Real constant set number” 欄選取 2，在“ TYPE Element type number”欄選取 1 BEAM188, 在“ SECT Element section”欄選取 1 arch,在 “Pick Orientation Keypiont(s)”欄選取 No, 點(diǎn)擊 Apply按鈕 。 （ 3），彈出的 Line Attributes 對(duì) 話框，選取所有吊桿單元，單擊 OK，彈出 Line Attributes 對(duì)話框，在“ MAT Material number”欄選取 2，在“ REAL Real constant set number” 欄選取 2，在“ TYPE Element type number”欄選取