平面刚架分析–框架问题.ppt

第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 框架结构由长为1m的两根梁组成，各部分受力如图所示，求各节 点的力、力矩及节点位移 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 ANSYS计算这个例题要用到以下6个步骤：定义单元类型、定义材料、 建立几何模型、加载与施加边界条件、求解和查看结果。首先命名为 Frame，操作如下：GUI：FileChange Jobname 输入Frame （1）定义单元类型。打开ANSYS软件，在主菜单中的【Preferences】 中选择【Structural】。定义单元为梁单元Beam 2D elastic3, 操作 如下：GUI：PreprocessorElement TypeAdd/EditDelete （2）定义材料。材料为线性弹性，弹性模量EX=2E11，泊松PRXY=0.3 如图2-40所示，操作如下：GUI: PreprocessorMaterial PropsMaterial ModelStructurallinearElastic Isotropic。 弹出窗口后输入EX和PRXY的值。 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 定义单元参数。将梁单元的截面积、抗弯惯性矩和截面高度输入，如 图2-42所示，操作如下： GUI：PreprocessorReal constants Add/EditDeleteAdd 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 (3) 建立几何模型、定义截面参数。根据单元受力情况分析，本例应 分为5个节点，4个单元。在建立模型时应先确定节点，再生成单元。 GUI：PreprocessorModelingCreateNodesIn Active CS 弹出窗 口后依次输入各节点坐标，节点1(0,0)；节点2(1,0)；节点3(1,-1)；节点4(0.6,0)；节点5(1,-0.5)； 将节点连接生成单元，分别连接14、42、25、53节点生成4个单元，操作如下： GUI：PreprocessorModelingCreateElementAuto NumberedThru Nodes 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 (4)加载与施加边界条件。 根据本例的要求，在节点1与3处各个方向 的位移为0。选择1、3节点使它们在任意方向的位移为0，如图所示， 操作如下： GUI：SolutionDefine〉loadsApplyStructural DisplacementOn Nodes 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 在第一单元上施加均布载荷；在2、5节点上加集中力 及力矩,（正确选择正、负号），操作如下： GUI：SolutionDefine loadsApplyStructuralPressureOn Beams。 GUI：SolutionDefine loadsApplyStructuralForce/MomentOn Nodes。 (5)求解。操作如下： GUI：Solution Solve Current LS (6)查看结果。 第一步，观察框架结构变形图，如图所示，操作如：GUI：Main Menu General Postproc Read Results First SetPlot ResultsDeformed shape。 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 第二步，查看框架结构节点位移，如图所示，操作如下： GUI：Main Menu General PostprocList ResultsNodes Solution 第二章 有限元法基础 2.4 二维梁单元 2.4.4 框架问题应用举例 第三步，查看框架结构内力图。在单元定义表中定义弯矩、轴力和剪力。 GUI：Main Menu