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ANSYS及其工程应用大作业
1．如图所示三维实体支架，材料的弹性模量为200GPa，支架由两个圆孔的内表
2
面固定，在支架表面承受1000N/cm的均匀压力荷载，要求绘制变形后形状，
找出模型的应力－应变分布规律，试分析最有可能发生屈服的位置。（给出命
令流清单及相关结果图）
2．图示的屋顶桁架的横截面积为21.5in2,由绿枞木构成，弹性模量为1.9×106
lb/in2。用ansys计算每个结合点的位移、每个杆的应力以及支座处的反作
用力，并验证得出的结果。（给出命令流清单及相关结果图）
3．图示为带方孔（边长为120mm）的悬臂梁，其上受部分均布载荷（p=10Kn/m）
作用，试采用一种平面单元，对图示两种结构进行有限元分析，并就方孔的
布置进行分析比较，如将方孔设计为圆孔，结果有何变化？（板厚为1mm，
材料为钢）
4．如图（a）所示简支吊车梁，梁上有移动荷载以1.0s/m的速度从梁的一端移
动到另一端，计算在此过程中吊车梁的位移和应力响应。其中，梁材料为钢
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材，弹性模量为2.0×10Pa，波松比为0.3，密度为7800kg/m3，采用焊接
“工”字型组合截面，如图（b）所示，其中W1=150mm，W2=300mm，T1=20mm，
T2=10mm。
(a)(b)
5．如图所示，一根直的细长悬臂梁，一端固定一端自由。在自由端施加P=1lb
的载荷。弹性模量=1.0e4psi，泊松比=0.0；L=100in，H=5in，B=2in；对该
悬臂梁做特征值屈曲分析，并进行非线性载荷和变形研究。研究目标为确定
梁发生分支点失稳（标志为侧向的大位移）的临界载荷。
6．请用Ansys中的三维梁单元为下图所示结构的各部分设计横断面尺寸。要求
用空心管。该结构用于支撑红绿灯，它所承受的风力为80mile/hour,红绿
灯灯箱重10kg。请写一份简要报告，叙述自己的最终设计。
计算分析报告应包括以下部分：
A、问题描述及数学建模；
B、有限元建模（单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处
理、求解控制）
C、计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判）
D、多方案计算比较（结点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影
响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等）
ANSYS及其工程应用大作业
7．如图所示三维实体支架，材料的弹性模量为200GPa，支架由两个圆孔的内表
2
面固定，在支架表面承受1000N/cm的均匀压力荷载，要求绘制变形后形状，
找出模型的应力－应变分布规律，试分析最有可能发生屈服的位置。（给出命
令流清单及相关结果图）
分析：（1）命令流。
/PREP7
ET,1,SOLID95
WPSTYLE,,,,,,,,1
wpstyle,0.5,0.5,0,8,0.003,0,0,,5
BLOCK,0,5,0,8,0,1,
/VIEW,1,1,1,1
/ANG,1
/REP,FAST
CYL4,2.5,1.25,0.5,,,,1
CYL4,2.5,6.75,0.5,,,,1
SAVE
VSBV,1,2
VSBV,4,3
SAVE
/REPLOT
wpoff,0,0,1
BLC4,1.25,2.75,2.5,2.5,6
SAVE
wpoff,1.25,2.75,6
BLC4,0,0,
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