Ansys分析报告广告牌承受风载

1、ANSYS结课作业分析报告：广告牌承受风载一、问题描述：一户外广告牌，受水平均布风载荷，载荷作用在广告牌面上。广告牌长4,高3,厚0.02，立柱高为4.5，半径20mm（1）模型建立（2）静载荷P=100均布力结果分析（3）固有频率（5阶模态）（4）动载荷P=100sin（w1*t）瞬态求解结果分析w仁一阶固有频率二、实体建模1. 选择单元类型：1）Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete1,SOLID1852, BEAM1883,SHELL1812）Sect ions > Beam > Co

2、mmon Secti onsID 2 Sub-Type R 0.2 N 8Sectio ns > Shell > Lay-up > Add/EditID 3Thick ness 0.022. 设置材料属性1）定义材料的弹性模量 EX, Main Menu>Preprocessor>Material Props>MaterialModels>Structural>Linear>Elastic>lsotropic ，弹性模量 EX=2.0e11， 泊松比PRX0.32）定义材料的密度 DENS Main Menu>Preproces

3、sor > Material Props > Material Models>density ， DENS =78003. 建立模型：1）建立面结构：Mai n Me nu > Preprocessor > Modeli ng > Create >Areas>Recta ngle > Block > By Dime nsionX1,X2,Y1,Y20,4,0,32）建立体结构：Modeli ng > Create > Volumes > Block > By Dime nsio nX1,X2,Y1,Y2,Z1,

4、Z20,4,-0.5,0,0,0.5,0,4,-0.5,0,-0.5,03）建立关键点：Modeli ng > Create> Keypoi nts >In Active CSX,Y,Z 0,-5,0,4,-5,05,-5,04）连接关键点：Create > Li nes > Li nes > Straight Li ne5）切分体结构：打开工作平面 Offset WP by In creme nts，交换 WY-WZ向丫方向平移-0.1切分体 Modeling > Operate > Booleans > Divide > Volu

5、 by WrkPlane将工作平面向丫方向平移-0.3，重复切分4. 粘接所有体：Modeli ng > Operate > Boolea ns >Add > Volumes , Pick All5. 划分网格：Preprocessor>Mesh Tool.1 ）选择切分类型：Eleme nt Attributes - SetVolume > Pick AllArea > TYPE Eleme nt type number3 SHELL181> Eleme nt Secti on3Area > TYPE Eleme nt type numb

6、er2 BEAM188> Eleme nt Secti on22） 线长控制:Lines - Set > Pick All > SIZE Element edge length 0.13）切分：Shape： Hex Mapped/Sweep > Mesh6.约束与风载的施加1）给广告牌腿上的关键点施加全约束Solution > Define loads > Apply > Structural > Displacement > on KeyPointsLab2DOFs to be co nstrai ned - All DOF2）给广告牌施

7、加大小为100的均布力Solutio n > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > on Areas，Apply PRES on areas as a - Con sta nt valueVALUE Load PRES value - 1007.求解:Solution > Solve > Curre nt LS三、结果分析1. 静力学分析General Post proc> Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu1) 总位移 DOF &g

8、t; Displaceme nt vector sum12-fl111-05374ESB-3-2.2）等效应力 Stress > von Mises stress3）路径显示 General Post proc > Path OperationsP1路径各向位移Define Path > By NodesPlot Pathsrail町AFfl If JMLI-TOE siFAIB PLOTHHiLTlLl£ t5T结果分析由总位移知该广告牌在受到水平风荷载作用时在顶部处变形最大。在该水 平风荷载作用下会产生顺风向的水平位移，如果这些变形过大，将直接影响到广告牌的正常

9、使用及感观效果。由等效应力图可以看出广告牌的支撑立柱应力最大位置位于立柱和广告 牌的结合部，因为立柱下部在风荷载作用时弯矩最大，柱表面拉应力最大。2. 模态分析1）模态分析类型Solution > Analysis Type-New Analysis > ModalSolutio n > An alysis Opti onsMode extracti on method - Block Lan czosNo. of modes to extract - 5Expand mode shapes - YES （模态扩展）No. of modes to expa nd - 52）5

10、阶模态固有频率Main Menu > Gen eral Postproc > Results Summary*INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE*SETTIME/FREQLOAD STEPSUBSTEPCUMULATIVE11.848511123.722312237.822313348.720314459.18711553）观察模态振型Gen eral Postproc >Read Results > By PickGen eral Postproc>Plot Results> Nodal Solu > DOF>

11、Displaceme nt vector sum一阶模态二阶模态1-1匸".diaiij.DDEl&T.DIM?也尉酣.(H 和弼.044056.Q1S35E.030704I . D4ED5-5” M1WTTDMM金删0”03斟时.蜩対丄.0百艸鮮三阶模态四阶模态rm«arr£qi.“ 話1WH： UtKlUT3R3ANW IT E9I3mr«i3l« METfl-4.72MK -.«4E?FI RE *. WIT-flAN*p 1? 1911.D1SS»3 .01444±. 41-P 3aJiilMi川冲

12、44印*$H>|il7i-ij&aiHaskii«>H3Fki”!iHrM.hria五阶模态结果分析由模态分析图发现在四阶模态频率时有严重的变形，在其他阶次显示出不 同的振型。3. 瞬态分析模态叠加法1）设定动力分析选项Solutio n > An alysis Type > New An alysis > Tran sie nt2）设定输出文件控制Solutio n > Loads > Load Step Opts > Solu Prin toutItem to be con trolled - All itemsFile w

13、rite freque ncy - Every substep3）设定阻尼系数命令流ALPHAD 54） 施加动载荷 P=100sin（w1*t）由模态分析可知 w1=2*pi*f1 =2*pi*1.8485 ParametersFunctions > Defin e/EditResult=100*si n（ 2*PI*1.8485*TIME） - Save as sin.func Parameters> Functions > Read from File - sin.funcTable parameter n ame - pressure Soluti on > D

14、efine Loads > Apply > Structural > Pressure > on AreasApply PRES on areas as a - Con sta nt valueVALUE Load PRES value - %pressure%5）求解加载步Solution > Solve > From LS FileStarti ng LS file number - 1Ending LS file nu mber - 16） POST26观察结果（某节点的位移时间历程结果）Main Menu > TimeHist Postpro > Defi ne VariablesAdd - Nodal DOF Result ，图形窗口中拾取节点user -specified label