有限元方法课程论文

利用ANSYS软件对T型钢梁应力分析

摘要：应用ansys有限元软件对钢梁进行结构静力分析，提取位移和应力分布图，求取其中性轴处位移沿梁长度的变化规律及水平方向应力沿梁长度的分布规律 一、启动ANSYS，更改保存路径，保存文件名。

启动ansys：start---ansys12.0----Mechanical APDL Product Launcher 。在ANSYS Product Launcher Profile;界面内更改工作路径和文件名.见下图：

二、定义单元的类型和材料属性

主菜单：

Preprocessor--Element type---Add/Edit/Delete

主菜单：Preprocessor-Material Models-Structural-Linear-Elastic-Isotropic

Props-Material

三、建模

主菜单：Preprocessor---Modeling----Create----Volumes---Block---By 2 Corners &

z

利用工作平面进行分割：

划分网格：主菜单---Preprocessor---Meshing---MeshTool---Hex---Mapped

四、加载

设置斜率：Preprocessor--Solution---Define Loads--Settings--For Surface

Ld--Gradient

约束：

Preprocessor--Define Loads--Apply--Structural--Displacement--On Area

表面均布荷载：

Preprocessor--Define Loads--Apply--Structural--Pressure--On Area

重力加载：Preprocessor-Define Loads--Apply--Structural--Inertia--Gravity--Global

五、求解

Solution--Solve--Current LS 六、结果查看

提取应力图和位移图：

General Postproc-Plot Results-Contour Plot--Nodal Solu

结论：经过本次利用了ANSYS软件对T型钢梁结构进行静力有限元分析；熟悉了有限元基本的建模操作，求解及结果分析的步骤和方法；掌握了布尔减操作；掌握了线条的设置以及网格的划分，同时加深了有限元理论关于网格划分概念、划分原则等的理解；掌握了工作坐标系的转换方法，能够根据需要转动或者平移工作平面，掌握了显示变形图形、位移和应力等分布图的操作。而且使我们认识到对梁结构受静力时的应力有限元分析，不仅基本符合人工计算得到的数据，而且在精度方面有一定优势。计算速度快，数据全面，可以有效的缩短设计周期。

参考文献：

[1]颜云辉，谢里阳，等。结构分析中有限单元法及其应用[M].沈阳：东北大学出版社，2000. [2]郝文化.ANSYS土木工程应用实例[M].北京：中国水利水电出版社，2005. [3]祝磊，马嬴.ANSYS7.0入门与提高[M].北京：清华大学出版社，2004.

[4]张胜民.基于有限元软件ANSYS7.0的结构分析[M].北京：清华大学出版社，2003. [5]黄桂财，姜美文.50m预应力混凝土T梁裂缝成因分析[M].山西建筑，2006,（1）. [6]陈火红.Marc有限元实例分析教程[M].北京：机械工业出版社，2002.

[7]刘涛，王建国，张建编著.精通AANSYS与实例分析[M].清华大学出版社，2001.

[8]张应迁，张洪才编著.ANSYS有限元分析从入门到精通[M].北京：人们邮电出版社，2010.

命令流：

定义材料属性：/PREP7 ET,1,SOLID45 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,206e9 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0

MPDATA,DENS,1,,7800 创建关键点： K,1,0.1,0,0, K,2,0.3,0,0, K,3,0.3,0.3,0, K,4,0.4,0.3,0, K,5,0.4,0.45,0, K,6,0.3,0.45,0, K,7,0.1,0.45,0, K,8,0,0.45,0, K,9,0,0.3,0, K,10,0.1,0.3,0, 生成直线：

LSTR, 1, 2 LSTR, 2, 3 LSTR, 3, 4 LSTR, 4, 5 LSTR, 5, 6 LSTR, 6, 7 LSTR, 7, 8 LSTR, 8, 9 LSTR, 9, 10 LSTR, 1, 10 LSTR, 3, 6 LSTR, 3, 10

LSTR, 7, 10

生成面：

AL,1 ,2,12,10 AL,3,4,5,11 AL,11,6,13,12 AL,9,13,7,8

生成体：

VEXT,1, , ,0,0,1,,,, VEXT,2, , ,0,0,1,,,, VEXT,3, , ,0,0,1,,,, VEXT,4, , ,0,0,1,,,, VEXT,20, , ,0,0,1,,,, VEXT,15, , ,0,0,1,,,, VEXT,10, , ,0,0,1,,,, VEXT,5, , ,0,0,1,,,,

划分单元：

LESIZE,14, , ,4, , , , ,1 LESIZE,15, , ,6, , , , ,1 LESIZE,19, , ,20, , , , ,1 LESIZE,22, , ,2, , , , ,1 LESIZE,23, , ,3, , , , ,1 LESIZE,27, , ,20, , , , ,1 LESIZE,38, , ,2, , , , ,1 LESIZE,39, , ,3, , , , ,1 LESIZE,43, , ,20, , , , ,1 LESIZE,33, , ,4, , , , ,1 LESIZE,30, , ,3, , , , ,1 LESIZE,34, , ,20, , , , ,1 LESIZE,36, , ,20, , , , ,1 LESIZE,35, , ,20, , , , ,1 LESIZE,20, , ,20, , , , ,1 LESIZE,21, , ,20, , , , ,1 LESIZE,28, , ,20, , , , ,1 LESIZE,29, , ,20, , , , ,1 LESIZE,51, , ,20, , , , ,1 LESIZE,52, , ,20, , , , ,1 LESIZE,59, , ,20, , , , ,1 LESIZE,60, , ,20, , , , ,1 LESIZE,75, , ,20, , , , ,1 LESIZE,76, , ,20, , , , ,1 LESIZE,66, , ,20, , , , ,1 LESIZE,67, , ,20, , , , ,1

VMESH,ALL 加载、求解：

FINISH /SOL

SFGRAD,PRES, ,Z,1,100,

DA,1,ALL,0 DA,2,ALL,0 DA,3,ALL,0 DA,4,ALL,0

FLST,2,3,5,ORDE,3

SFA,38,1,PRES, SFA,32,1,PRES, SFA,28,1,PRES,

SFTRAN

SOLVE