有限元分析实验报告

平面刚架问题如图示，一个平面刚架右端固定，在左端施加一个y方向的-3000N的力P1,中间施加一个Y方向的-1000N的力P2，试以静力来分析，求解各接点的位移。已知组成刚架的各梁除梁长外，其余的几何特性相同。横截面积：A=0.0072m2横截高度：H=0.42m惯性矩：I=0.0021028m4x弹性模量：E=2.06x10n/m2/泊松比：u=0.3用ANSYS分析平面刚架1.设定分析模块选择菜单路径：MainMenu一preference弹出“PRreferencesforGUIFiltering”对话框，如图示，在对话框中选取：Structural",单击［OK］按钮，完成选择。Constraint2Delastic3ElementtypereferencenumberConstraint2Delastic3ElementtypereferencenumberOK| Apply| | Help(2) 定义单元的实常数在"RealConstantsforBEAM3”对话框的AREA中输入“0。0072”在IZZ中输入“0。0002108”，在HEIGHT中输入“0.42”。其他的3个常数不定义。单击［OK］按钮，完成选择

中，依次双击中，依次双击妙Isotropic妙Orthotropic妙Anisotropic|制Nonlinear妙Density|制ThermalExpansion|制DampingjStFpii-l-ii-.r.f—r.c.PPii-ic.r.1-J在如下图的对话框EX中输入“2.06e11”,在PRXY框中输入“0.3”,完成材料模型的定义。4建立平面刚架节点和单元，XYZ，XYZ的坐标值”2，0，0，接着在对话框的Nodenumber中输入"2“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”6,0,0,然后单击［APPLY］按钮继续生成第三点，如图0，20，2,接着在对话框的Nodenumber中输入"3“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”0，然后单击［APPLY］按钮继续生成第四点，如图接着在对话框的Nodenumber中输入"4“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”4，2,0，然后单击［APPLY］按钮继续生成第五点，如图接着在对话框的Nodenumber中输入"5“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”8,2,0,然后单击［OK］按钮，完成第五点的生成，系统显示生成的五个点的位置，如图1NODESANSYSDECZ3200815:11:2434 5Y1 Z校验所输入的节点坐标的正确与否，可以选择菜单路径：弹出如图所示一个文本窗口，如图，列出了所有的节点及其坐标。LISTALLSELECTEDNODES.DS¥S=SORTTABLEONNODENODENODENODE X2.00000000000G.00000000000NODE X2.00000000000G.000000000000.000000000004-000000000008-000000000000.000000000000.000000000002.000000000002.000000000002.000000000000.000000000000.000000000000.000000000000.000000000000.00000000000（3） 生成单元再节点创建完之后，就可以在节点之间创建单元啦选择菜单路径单击以后将弹出一个拾取菜单，如图所示。在图形窗口中依次拾取节点1和2,然后单击【Apply】按钮，拾取节点1和3,然后单击【Apply】按钮，拾取节点1和4,然后单击【Apply】按钮，拾取节点2和4,然后单击【Apply】按钮，拾取节点2和5,然后单击【Apply】按钮，拾取节点3和4,然后单击【Apply】按钮，拾取节点4和5,然后单击【OK】按钮，完成单元的生成，完成单元如图所示

5.施加约束和载荷(1))施加约束选择菜单路径：施加位移在节点上命令，在弹出拾取对话框后，在图形窗口中拾取节点5,单击【OK】按钮。接着会弹出如图所示的对话框，在Lab2窗口中选择”ALLDOF，,然后单击【Apply】按钮完成节点5施加约束的工作。在用拾取对话框拾取节点2，然后单击【OK】按钮，在对话框中选择UY即可，单击【OK】按钮完成施加约束的工作。如图所示(2)施加载荷选择菜单路径弹出图元拾取对话框。拾取图形窗口中的节点3,单击【OK】按钮弹出如图所示对话框，在lab中选择FY,在VALUEForce/momentvalue中输入-3000然后单击【Apply】按钮，如图示。接着拾取节点4，然后单击对话框中【OK】按钮，，在lab中选择FY,在VALUEForce/momentvalue中输入-1000 然后单击【Ok】按钮，如图示。完成施加的载荷工作，系统将会在图形窗口中显示施加后的图形。

6.进行分析选择菜单路径，分析目前的负载步骤命令，将弹出状态窗口和求解窗口，单击OK按钮进行 求SOLUTIONOPTIONSPBOBLEMDIMENSIONALITV 2-DDEGREESOFFREEDOM UX UYfiOTZANALVSISTYPE STATIC〈STEADY—STATE〉GLOBALLVASSEMBLEDMATRIX SYMMETRICLOADSTEPOPTIONS解.LOADSTEPNUMBER TIMEATENDOFTHELOADSTEP NUMBEROFSUBSTEPS 解.LOADSTEPNUMBER TIMEATENDOFTHELOADSTEP NUMBEROFSUBSTEPS STEPCHANGEBOUNDARVCONDITIONS PRINTOUTPUTCONTROLS DATABASEOUTPUTCONTROLS 7.显示变形图11.QQQQ1NONOPRINTOUTALLDATAWBITTENFOfiTHELASTSUBSTEP选择菜单路径，弹出如图所示的对话框，选中“Def+undeformed”，变形与未变形图，单击【 Ok 】 按 钮图形窗口中，此时系统将会在图形窗口中显示平面刚架未受集中力与受集中力后的变形。8.列表节点解选择菜单路径，接着在对话框中选择所有的位移解，然后单击【Ok】按钮完成设置，结果如图示。PRINTUNODALSOLUTIONPERNODE*****POST1NODALDEGREEOFFREEDOMLISTING*****LOADSTEP=1SUBSTEP=1TIME=1.0000LOADCASE= 0THEFOLLOWINGDEGREEOFFREEDOMRESULTSAREINTHEGLOBALCOORDINATESVSTEMNODEUX UYUZUSUM1&・54070E-05-0.17212E-040.00000.18041E-0420.37973E-05 0.00000.00000.37973E-053-0.34872E-05-B.27247E-040.