【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ [4]、單元應(yīng)力應(yīng)變表 ： 自重應(yīng)力圖如下： (1)、定義表： 單擊 Main Menu→ General Postprocessor→ Element Table→ Define Table，彈出 Element Table Data 對話框，點擊 Add 按鈕 ，彈出 Define Additional Element Table Items 對話框， 在 Lab User label for item 欄輸入 link stress，在 Item, Comp Results data item欄選取 By sequence num, 在子欄選取 LS,并輸入 1，單擊 Apply 按鈕 。 彈出“ Apply U， ROT on Lines”對話框，選取線 L92，在 “ Apply U， ROT on Lines”對話框選取 “ UY” ,單擊 OK 按鈕。 【說明】 把系桿與拱肋之間的 鉸接 看成 鋼接的 原因： 拱肋與吊桿之間鉸接構(gòu)造 ,拱肋只承受軸向力 ,不承受彎矩 ； 雖然 剛性連接的剛度，理論上需要達到無限大，但實際上只要達到一定的限值 就可以看作是剛性連接。 ⑵ 、 尺寸控制（ Size Cntrls） : 單擊 Main Menu→ preprocessor→ meshing→ Size Cntrls→ManualSizes→ Lines→ picked Lines，彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，選取線L1,L6,L7,L9,L10,L15，點擊 Apply 按鈕，彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，在 “ NDIV No. of element divisions” 欄輸入 2，點擊 Apply 按鈕； 彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，選取線 L2,L5,L11,L14, 點擊 Apply 按鈕，彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，在“ NDIV No. of element divisions”欄輸入 4，點擊 Apply 按鈕； 彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，選取線 L4,L12, 點擊 Apply 按鈕，彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，在 “ NDIV No. of element divisions” 欄輸入 1，點擊 Apply 按鈕； 彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，選取線 L3, L13, 點擊Apply 按鈕，彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，在 “ NDIV No. of element divisions” 欄輸入 3，點擊 Apply 按鈕；彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，選取線 L8, 點擊 Apply 按鈕，彈出 Element Sizes on picked Lines 對話框，在 “ NDIV No. of element divisions” 欄輸入 6，點擊 Apply 按鈕； 彈出對話框，把拱肋，系梁，橫撐分為 4 份，把吊桿分為 1 份。 （ 4），彈出的 Line Attributes 對話框，選 取所有橫撐線單元，單擊 OK，彈出 Line Attributes 對話框，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 畢業(yè)論文報告 第 16 頁 共 27 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Element section”欄選取 5 support ,在 “Pick Orientation Keypiont(s)”欄選取 No, 點擊Apply 按鈕 。 （ 2）彈出的 Line Attributes 對話框，選取所有拱肋樣條線單元，單擊 OK，彈出Line Attributes 對話框，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, 點擊 Apply按鈕 。 關(guān)閉 Define Material 畢業(yè)論文報告 第 13 頁 共 27 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Model Behavior 對話框。此為 Material Model number 1； ⑵ 、 在 Define Material Model Behavior 對話框，點擊 Material→ new model,彈出Define Material ID 對話框，在對話框中輸入“ 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 對話框，在 EX 欄輸入 , 在 PRXY 欄輸入 ，單擊 OK 按鈕。 第 5 步：確定實常數(shù)（ Real Constants）：單擊 Main Menu→ preprocessor→ Real Constants → Add/Edit/Delete,單擊 Add，由于 Beam188 不要求定義實常數(shù)，只定義 Link8 的實常數(shù)，填入對應(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 對話框，在 EX欄輸入 7e10, 在 PRXY 欄輸入 ，單擊 OK 按鈕。 元素基于 Timoshenko 梁理論，包含切應(yīng)變。 beam189 與 beam188 的區(qū)別是有 3 個結(jié)點： Beam188 單元適合于分析從細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。然后在 Element Type 對話框單擊 Close 關(guān)閉 對話框。單擊 Add 按鈕，彈出 Library of Element Types 對話框，在 Structural Mass 下選取 Beam188 作為 1 號單元，單擊Apply, 在 Structural Mass 下選取 Link8 作為 2 號單元，單 擊 OK。 [4]、 實驗?zāi)Ｐ蛨D 如下： 系梁 橫 截面 拱肋橫截 面 面 吊 桿截面 25 4 Φ18 Φ5 38 2 畢業(yè)論文報告 第 11 頁 共 27 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ [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. 進入 ANSYS/Multiphysics 的程序界面后，通過菜單項 Utility Menu File Change Jobname，指定分析的工作名稱： arch bridge. 2. 通過菜單項 Utility Menu File Change Title，指定圖形顯示區(qū)域的標(biāo)題 : arch bridge. 第 2 步：進入前處理器：設(shè)置完成后，點取菜單項 Main Menu Preprocessor 進入前處理器 PREP7 以開始建模和其他的前處理操作； 第 3 步：參數(shù)選取（ Preferences）：單擊 Main Menu→ Preferences→彈出 Preferences for ○ 1○ 2○ 3○ 4○ 5○ 6○ 7○ 89○xy單元號 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)論文報告 第 12 頁 共 27 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ GUI Filtering 對話框→選取 Structural,及 hMethod,單擊 OK 按鈕。拱肋截面尺寸為 18? mm，厚度4mm，橫撐尺寸為 8? mm，厚度 1mm； 鋁合金管材物理性能選取如下：密度： 2700 kg/ 3m ，泊松比： ， 線膨脹系數(shù)： ? ＝ 5110C??，彈性模量： E＝ 70Gpa。 [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)。 附表（ 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中常用的單元類型 ） 類別 形狀和特性 單元類型 桿 普通 雙線性 LINK1,LINK8 LINK10 梁 普通 截面漸變 塑性 考慮剪切變形 BEAM3,BEAM4 BEAM54,BEAM44 BEAM23,BEAM24 BEAM188,BEAM189 管 普通 浸入 塑性 PIPE16,PIPE17,PIPE18 PIPE59 PIPE20,PIPE60 2D 實體 四邊形 三角形 超彈性單元 粘彈性 大 應(yīng)變 PLANE42,PLANE82,PLANE182 PLANE2 HYPER84,HYPER56,HYPER74 VISCO88 VISO106,VISO108 PLANE83,PPNAE25 畢業(yè)論文報告 第 10 頁 共 27 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊