懸臂梁自重分析ansys
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
懸臂梁自重分析ansys的視頻教程
基于ANSYS的懸臂梁模態(tài)分析
基于ANSYS的懸臂梁模態(tài)分析，通過演示得到了懸臂梁前三階固有頻率和振型，并且與理論解進行了比較，發(fā)現(xiàn)二者吻合的相當好。
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懸臂梁自重分析ansys的實例教程
接下來是ansys箱梁懸臂施工仿真分析的模型,跨度不大,45+80+45,考慮到三向預應力鋼筋,剛開始用面切割體來做鋼筋,做出來的模型實在是太大,0號塊就有10萬個自由度,做整橋的施工分析就不行了,下面是做的一個簡化的模型,具體如下:
1:用SOLID65來做混凝土,LINK8來模擬三向預應力筋.
2:建立特征截面,把箱梁簡化成幾個參數(shù),通過循環(huán)生成整橋
3:劃分特征截面的單元,控制網(wǎng)格的生成,通過掃掠來橋梁的有限元模型
4:考慮在特征截面上的接點固定鋼筋,循環(huán)生成各施工段的鋼筋.
以下是命令流,請各位老師指教
fini
/clear
/prep7
/title,BRIDGE DAM SIMULATION,DEVELOPED BY YIFEICHONGTIAN
ET,1,SOLID65
ET,2,LINK8
MP,PRXY,1,0.1667
MP,DENS,1,2600
MP,EX,1,3.5E10
MP,EX,2,1.95E11
MP,DENS,2,7800
MP,PRXY,2,0.3
!預應力鋼筋的特性
!縱向鋼筋,直徑15.24mm,標準強度1860MPA，單根張拉控制噸位195.5kN
areagjx=1.81e-4 !縱向，橫向單根鋼筋面積
areahgjx=8.038e-4 !
展開 基于ANSYS的懸臂梁模態(tài)分析
1、 連續(xù)系統(tǒng)的振動
實際的振動系統(tǒng)都是連續(xù)體，它們具有連續(xù)分布的質(zhì)量與彈性，因而又稱連續(xù)系統(tǒng)或分布參數(shù)系統(tǒng)。由于確定連續(xù)體上無數(shù)質(zhì)點的位置需要無限多個坐標，因此連續(xù)體是具有無限多自由度的系統(tǒng)。連續(xù)體的振動要用時間和空間坐標的函數(shù)來描述，其運動方程不再像有限多自由度系統(tǒng)那樣是二階常微分方程組，它是偏微分方程。在物理本質(zhì)上，連續(xù)體系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)沒有什么差別，連續(xù)體振動的基本概念與分析方法與有限多自由度系統(tǒng)是完全類似的。
2、 說明
(1) 本章討論的連續(xù)體都假定為線性彈性體，即在彈性范圍內(nèi)服從虎克定律。
(2) 材料均勻連續(xù)；各向同性。
(3) 振動滿足微振動的前提 。
3、 梁的彎曲振動動力學方程
考慮細長梁的橫向彎曲振動
梁參數(shù)：ρ單位體積梁的質(zhì)量 E彈性模量 I截面對中性軸的慣性距 S 梁橫截面積
外部力：m(x,t): 單位長度梁上分布的外力矩 f(x,t): 單位長度梁上分布的外力
假設：
(1) 梁各截面的中心慣性軸在同一平面 xoy內(nèi)
(2) 外載荷作用在該平面內(nèi)
(3) 梁在該平面作橫向振動（微振）
(4) 這時梁的主要變形是彎曲變形
(5) 在低頻振動時可以忽略剪切變形以及截面繞中性軸轉(zhuǎn)動慣量的影響
伯努利－歐拉梁（Bernoulli-Euler Beam）
令：y(x,t):距原點x處的截面在t時刻的橫向位移
微段受力分析
力平衡方程 ：
4、 懸臂梁的固有頻率和模態(tài)函數(shù)
5、 兩端固定桿的縱向模態(tài)分析
問題描述：
一懸臂梁截面為矩形，如圖1所示，幾何尺寸及材料特性如下，分析其前三階固有頻率及振型。
展開 定義第一類單元為平面梁單元BEAM3
ET, 2, MASS21, , ,4 !定義第二類單元為質(zhì)量阻尼單元MASS21
R, 1, 0.003, 6.25e-7, 0.05 !定義單元的第一類實常數(shù):Area,Inertia,Height
R, 2, 0.1 !定義單元的第二類實常數(shù):集中質(zhì)量
MP, EX, 1, 207e9 !定義第一類材料的彈性模量EX
N, 1, 0, 0 !定義各個結點
N, 2, 0.04, 0
N, 3, 0.08, 0
N, 4, 0.12, 0
TYPE, 1 !使用第一類單元
REAL, 1 !使用第一類實常數(shù)
MAT, 1 !使用第一類材料
E, 1, 2 !按上面設置定義單元
E, 2, 3
E, 3, 4
TYPE, 2 !使用第二類單元
REAL, 2 !使用第二類實常數(shù)
E, 4 !定義四號單元(集中質(zhì)量)
FINISH !退出后模塊
/SOLU !進入求解模塊SOLUTION
ANTYPE, MODAL !申明求解類型是模態(tài)分析
MODOPT,LANB,5 !使用Block Lanczos方法求解前5階振型和頻率
D, 1, ALL, 0 !固定1號結點
M, 2, UY, 4, 1 !定義2號到4號結點的三個結點的Y方向為主自由度
SOLVE !開始求解
FINISH !退出后模塊
/POST1 !進入后處理模塊POST1
SET, 1, 1 !讀入第一階頻率和振型
PLDISP ! 在圖形窗口顯示結構變形
ANMODE,10,0.05 !用10幀每隔0.05秒鐘的動畫顯示振型
--
展開 懸臂梁模態(tài)分析：作業(yè)5
1、 問題的提出
建立如圖1所示三維立體模型，并利用有限元軟件ANSYS對不同材料的懸臂梁進行模態(tài)分析。計算要求：底座下表面全約束，計算前五階自振頻率和振動模態(tài)，并且選用三種不同的網(wǎng)格密度，比較對模態(tài)和頻率的影響。
圖1 懸臂梁結構圖
2、 建模和求解
2.1 建模及導入 ANSYS
2.1.1 建模方式
根據(jù)圖1尺寸，在三維建模軟件SolidWorks中建立三維模型，只需拉伸指令即可建立圖2所示模型。為了能夠?qū)?em>ANSYS19.2軟件，將模型另存為格式為.x_t 的文件如圖3所示。
圖2 懸臂梁三維圖
圖3 文件保存格式圖
2.1.2 導入方式
雙擊打開 ANSYS，通過 File → Import → PARA 指令，如圖4所示，選擇之前保存的 liang.x_t 文件，如圖5所示。導入效果如圖6所示為線框顯示，然后通過 PltoCtrls → Style → Solid Model Facets，下拉選擇 Normal Faceting，刷新后顯示為實體，如圖7所示。
圖4導入過程圖
圖5導入過程圖
圖6導入效果圖
圖7導入實體圖
2.2 單元選擇
確定研究對象為實體結構，如圖8所示。此處使用軟件版本為 ANSYS19.2，沒有找到 solid92單元，此處選擇20node186單元進行計算，選擇方式見圖9。
展開 從本篇博文開始，將會對一個實例，分別用ANSYS和ABAQUS來分析，目的是考察二者的同異。
【問題】
一根懸臂梁，長200mm,截面是30mm*20mm的矩形（高度方向是20mm）。該梁左端固定，在其上面施加向下的分布力系，載荷集度是0.6Mpa.已知材料使用低碳鋼，彈性模量是200GPA，泊松比是0.3,要計算梁的位移。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎入門與案例精選》，電子工業(yè)出版社，2012.6）
【問題分析】
這是最簡單的入門級問題，線性材料，靜力學分析。
下面分別采用ANSYS17和ABAQUS6.14求解。
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【方法1. 使用ANSYS17求解】
1. 創(chuàng)建分析系統(tǒng)
創(chuàng)建一個靜力學分析系統(tǒng)
2. 設置材料屬性
雙擊engineering data，對于默認的鋼材設置彈性模量是200GPA，泊松比是0.3
這里是默認值，不需要改變。
3. 創(chuàng)建幾何模型
雙擊geometry，進入到DM.設置毫米為長度單位。
從如下菜單進入，選擇BOX
設置要創(chuàng)建長200mm,截面是30mm*20mm的長方體。
創(chuàng)建結果如下圖
退出DM.
4. 劃分網(wǎng)格
雙擊model進入mechanical,設置單元尺寸為10mm，劃分網(wǎng)格。
劃分結果如下圖
5. 固定左端
6. 施加分布力系
在上面施加分布力系，載荷集度是0.6Mpa
7.求解
8. 后處理
考察在豎直方向的變形
可見，自由端的最大位移量是0.89551mm.
展開 
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懸臂梁自重分析ansys的最新內(nèi)容
基于ANSYS apdl參數(shù)化建模
三維模型
線框模型
自重及預應變下的y方向變形云圖
編輯
跳轉(zhuǎn)
懸臂梁模態(tài)分析：作業(yè)5
1、 問題的提出
建立如圖1所示三維立體模型，并利用有限元軟件ANSYS對不同材料的懸臂梁進行模態(tài)分析。計算要求：底座下表面全約束，計算前五階自振頻率和振動模態(tài)，并且選用三種不同的網(wǎng)格密度，比較對模態(tài)和頻率的影響。
圖1 懸臂梁結構圖
2、 建模和求解
2.1 建模及導入 ANSYS
徐變是混凝土在長期恒定應力作用下產(chǎn)生的時變不可逆變形，其發(fā)展規(guī)律呈現(xiàn)前期快速增長、后期漸趨穩(wěn)定的特征。主要受應力水平、材料配比、環(huán)境濕度、構件尺寸及加載齡期等因素影響。
常用方法包括有效模量法、疊加法和老化理論。國內(nèi)規(guī)范（如JTG3362-2018）推薦基于線性疊加原理的徐變系數(shù)法。徐變應變可表達為：
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習工字梁三維模型的處理
2、學習線性屈曲分析步的建立
3、學習線性屈曲分析的邊界條件的施加
4、學習線性屈曲分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 工字梁線性屈曲分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件
瞬態(tài)分析中有兩種方法，模態(tài)法和直接法。其中模態(tài)法只能用于線性分析，求解速度快，由于模態(tài)截斷存在微小誤差。直接法可以用于線性和非線性分析，隨著模型自由度的增加，求解復雜度以幾何級數(shù)增加，求解速度較慢。
在OptiStruct中，線性瞬態(tài)分析直接法采用的是Newmark-β方法，除了求解算法不同外，其與模態(tài)法分析的差別在于阻尼的設置。
本文所采用的懸臂梁模型示意圖如下：
<div contenteditable="false" width="100%">
<p style="text-indent:24.0pt;white-space:pre-wrap;">本文主要介紹如何運用<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>求解懸臂梁的撓度和轉(zhuǎn)角，命令流附后
本代碼提供了斜拉橋鋼錨梁參數(shù)化分析 ANSYS APDL，通過輸入鋼錨梁的結構尺寸參數(shù)即可完成建模計算，分析鋼錨梁施工過程一端滑動一端固定、兩端固定、斷索等工況，傻瓜式操作，簡單易上手。同時可以批量提取并輸出關鍵板件結果到txt文件。
支持輸入的部分參數(shù)如下：
/prep7
alp1=90-60 !主跨側縱向角度,與水平面夾角
alp2
編寫要求
Workbench實例入門
下面將通過一個簡單的分析案例，讓讀者對ANSYS Workbench 13.0有一個初步的了解，在學習時無需了解操作步驟的每一項內(nèi)容，這些內(nèi)容在后面的章節(jié)中將有詳細的介紹，讀者僅需按照操作步驟學習，了解ANSYS Workbench有限元分析的基本流程即可。
1.5.1案例介紹
某如圖1-24所示不銹鋼鋼板尺寸為320mmX50mmX20mm
一、依托背景
合肥某跨高速連續(xù)鋼箱梁橋采用頂推施工，主橋與既有高速交角77度，主橋由140（40m+60m+40m）三跨連續(xù)等高鋼箱梁構成，箱梁為單箱四室斷面，腹板之間呈封閉箱型，箱梁高度2.6m，上部頂寬19.40m，下部底寬12.56m，橋面板為正交異性結構。橋型設計縱坡為雙向坡，分別為2.385%～2.462%，豎曲線半徑為3000m，橫坡為2％，如圖1-1示。
案例描述：雙懸臂梁中間位置的裂紋分析，然后使用工具計算斷裂參數(shù)（能量釋放率），使用裂紋閉合技術（VCCT）對結構進行靜態(tài)分析
