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上传人:012luyin 2016/6/7 文件大小:0 KB

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文档介绍

文档介绍:目录一. 1 问题阐述 2 解析法求解 3 模型简化 4 ANSYS 软件应用说明 5 1 问题阐述 2 解析算法 3 黄金分割法顺序流程图 4C 语言源程序代码 5 . 参考文献一﹑前言现代设计方法是在继承和发展传统设计方法的基础上融合了现代的科学理论和科学技术成果而形成的,是以设计产品为目标的一个知识群体的总称,目前已发展成为一门新兴的综合性﹑交叉性学科。 ANSYS 软件是集结构﹑流体﹑电场﹑磁场﹑声场﹑热分析于一体的大型通用有限元分析软件。因此它可应用于以下工业领域: 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型; 分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力; 后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。同时,近年来,优化设计亦是快速发展。在计算机辅助设计中,运用优化方法后,使得在设计过程中能不断选择设计参数并选出最优设计方案,又能加快设计速度,缩短设计周期。把优化设计同计算机辅助设计结合起来,使设计过程完全自动化,已成为现代机械设计方法的一个重要手段。 1 ﹑问题描述图为一个水坝示意图,水面高度为 25m ,坝体材料弹性模量为 50GPa ,泊松比为 ,试对坝体进行应力分析。有限元理论分析(王富耻) 坝体简化图 2 、解析法求解已知 q=ρ gh 根据平衡条件 F RA =ql/2, M =ql 2 /6; 任一截面上的弯矩 M由三部分组成:支座反作用力F RAM对 x截面的弯矩及分布载荷对 x截面的弯矩, 即M(x) =M1+M2+M3 3 、模型的简化 1 、坝体的参数设定: 宽度 b= 20m ;高度 h=30m ; 2. 材料参数材料特性应理想条件,即:满足完全弹性假定,连续性假定,均匀性假定,各向同性假定的理想弹性体。所以,选择弹性模量 EI=50Gpa, 泊松比选择 u= 。 3. 单元选择: 由于坝体只受均布载荷和弯矩,所以我们择 2维的单元。 SOLID 单元,运用于 2维问题,具有拉,压,弯特性,在每个节点上有 3个自由度 x,y 方向位移以及绕 z 轴的旋转。选择 SOLID 单元家族中的 Quad 8node 82类型。即为二维 SOLID 单元,选择平面应力单元。 4 、坝体的边界条件在底边处坝体受 X,Y 两个方向的约束。 5 、梁所受的载荷侧边作用着均布载荷,方向为顺时针方向,所以为负值。 4. ANSYS 软件应用说明 创建节点创建节点 1 ,并在 X, Y, z 后的编辑框内输入 0, 0, 0作为节点 1的坐标值。 2 参照上一步的操作步骤,依次创建以下关键点及其编号: 2( 20 , 0,0); 3( 10 , 30 ,0); 4( 0, 30 ,0); 5( 0, 25 ,0)。 显示各个节点 定义单元类型和材料特性 1. 单元选择在单元类型库中,选择左侧列表中的 SOLID 单元家族,及右侧列表中 Quad 8node 82类型。 2 定义材料特性 1. 选择 Preprocessor 下的 Material Props → Material Models 。 2. 在材料定义窗口内选择: Structural → Linear → Elastic → Isotropic 。即为线性的,弹性的,均布的。 EX 后的文本框内输入数值 5E10 作为弹性模量。 创建单元 1 创建单元 2 显示单元资料 施加约束和载荷 1 选择 Main Menu → solution → define loads → apply → structual → pressure → on line 加应力载荷 2 选择 Main Menu → solution → define loads → apply → displacement → on line 加约束 求解 1 选择 Main Menu → general postproc → plot results → contour plot → nodal solu 分别得到合位移等值线图和等效应力场等值线图五结果分析