四桿桁架結構的有限元

四桿桁架結構的有限元的圖1四桿桁架結構的有限元的圖2

接下來我們看一下GUI操作:

(1) 設置計算類型

ANSYS Main Menu: Preferences ------ Structural ------OK

四桿桁架結構的有限元的圖3

(2)選擇單元類型

ANSYS Main Menu: Preprocessor ------Element Type------Add/Edit/Delete… ------Add… ------Link:3D 180------ OK (返回到 Element Types 窗口) ------Close

四桿桁架結構的有限元的圖4

(3)定義材料參數

ANSYS Main Menu: Preprocessor ------Material Props ------Material Models------Structural ------Linear ------Elastic ------ Isotropic: EX:2.95e11 (彈性模量),PRXY: 0 (泊松比) ------ OK ------ 鼠標點擊該窗口右上角的“U”來關閉該窗口

四桿桁架結構的有限元的圖5

(4) 定義實常數以確定單元的截面積

ANSYS Main Menu: Preprocessor ------sections------link------ID輸入:1------OK ------section name:link------secdata:1e-4------ OK


四桿桁架結構的有限元的圖6

四桿桁架結構的有限元的圖7

(5)生成單元

ANSYS Main Menu: Preprocessor ------Modeling ------Creat------Nodes------ In Active CS------Node number 1 ------X:0,Y:0,Z:0 ------Apply------Node number 2 ------ X:0.4,Y:0,Z:0 ------Apply------Node number 3 ------ X:0.4,Y:0.3,Z:0------Apply------Node number 4 ------ X:0,Y:0.3,Z:0------OK

ANSYS Main Menu: Preprocessor ------ Modeling ------ Create ------ Elements------Auto Numbered------Thru nodes------ OK------選擇 node 1 和 node2------ Apply------選擇 node 2 和 node3------ Apply------選擇node 1 和 node3------ Apply------選擇 node 4 和 node3------ Apply------OK



四桿桁架結構的有限元的圖8

四桿桁架結構的有限元的圖9

四桿桁架結構的有限元的圖10

(7)模型施加約束和外載

添加位移的約束,分別將 1 節點 X 和 Y 方向、2 節點 Y 方向、4 節點的 X 和 Y 方向位移約束。

ANSYS Main Menu: Solution ------ Define Loads ------ Apply ------Structural ------ Displacement ------ On Nodes ------用鼠標選擇節點 1------ OK------ALL DOF------OK------用鼠標選擇節點 2------ OK ------UY------OK------用鼠標選擇節點 4------ OK ------ALL DOF------OK

加載集中力

ANSYS Main Menu: Solution ------ Define Loads ------ Apply ------Structural ------ Force/moment------ On Nodes------用鼠標選擇結構節點 2------ Apply ------FX, VALUE: 20000 ------ Apply------用鼠標選擇結構節點 3------ Apply ------FY,VALUE: -25000 ------OK

四桿桁架結構的有限元的圖11

四桿桁架結構的有限元的圖12

四桿桁架結構的有限元的圖13

四桿桁架結構的有限元的圖14

(9) 分析計算

ANSYS Main Menu: Solution ------ Solve ------ Current LS ------OK ------ Close (Solution is done! ) ------ 關閉文字窗口

(10) 結果顯示

ANSYS Main Menu: General Postproc ------ Plot Results ------Deformed Shape ------ Def + Undeformed ------OK (返回到 Plot Results) ------ Contour Plot ------ Nodal Solu ------ DOF solution------Displacement vector sum (可以看到位移云圖)

四桿桁架結構的有限元的圖15

APDL:

finish

/clear

/prep7 !進入前處理

!==============

et,1,link180 !設置單元類型

mp,ex,1,2.95e11 !給出材料彈性模量

sectype,1,link !賦予界面屬性

secdata,1e-4 !賦予截面參數

n,1,0,0 !生成1號節點坐標

n,2,0.4,0 !生成2號節點坐標

n,3,0.4,0.3 !生成3號節點坐標

n,4,0,0.3 !生成4號節點坐標

e,1,2 !生成1號單元

e,2,3 !生成2號單元

e,1,3 !生成3號單元

e,3,4 !生成4號單元

!====================

/solu

d,1,all,0 !將1號節點全部固定

d,2,uy,0 !將2號節點FY方向固定

d,4,all,0 !將4號節點全部固定

f,2,fx,20000 !在2號節點施加x方向的力

f,3,fy,-25000 !在3號節點施加y方向的力

solve !求解

!=========================

/post1

pldisp,1 !顯示變形情況

!=========================

allsel,all

etable,ZL1,smisc,1

PRETAB,ZL1 !單元表列出桿的支反力

plls,Zl1,Zl1 !繪制支反力云圖

若報錯,需要在起始頁重新設置:

四桿桁架結構的有限元的圖16

四桿桁架結構的有限元的圖17

四桿桁架結構的有限元的圖18

這個案例到此就結束了,也希望自己能每周能過上一個曾老師的案例,分享給和我一樣準備學習有限元的小白!

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