有限元课程设计
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有限元课程设计实例一、课程目标知识目标:1. 理解有限元方法的基本原理,掌握其应用步骤及所需数学基础;2. 学会运用有限元分析软件进行简单物理模型的建立与求解;3. 掌握有限元分析中的网格划分、边界条件设置及结果解读等关键环节。
技能目标:1. 能够运用所学有限元知识,针对实际问题进行模型简化,建立合适的数学模型;2. 熟练操作有限元分析软件,完成前处理、计算及后处理等全过程;3. 培养学生的团队协作能力和解决问题的能力,学会在项目中分工合作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程问题的好奇心和求知欲,激发学习兴趣;2. 增强学生的实践意识和创新意识,使学生在面对实际问题时敢于尝试、勇于挑战;3. 培养学生的责任感,使学生在分析问题时充分考虑工程实际,遵循科学规律。
本课程针对高年级学生,结合有限元课程特点,以实例为引导,注重理论知识与实践操作的紧密结合。
通过本课程的学习,使学生能够将有限元方法应用于工程实际问题,提高解决复杂问题的能力。
同时,培养学生团队协作、创新思维和工程素养,为未来的工程实践打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 有限元方法基本原理:介绍有限元方法的起源、发展及其在工程领域的应用,重点讲解有限元方法的基本概念、离散化过程和变分原理。
2. 有限元分析软件操作:以实际工程软件为工具,讲解软件的基本功能、操作界面、前处理、求解器和后处理等模块的使用。
3. 网格划分技术:讲解网格的类型、质量评判标准,以及不同类型的网格在有限元分析中的应用。
4. 边界条件设置:介绍边界条件的作用,讲解不同类型边界条件的设置方法,以及在实际工程问题中的应用。
5. 实例分析:结合教材内容,选取具有代表性的工程实例,指导学生完成从模型建立、网格划分、边界条件设置到结果解读的完整分析过程。
具体教学内容安排如下:第一周:有限元方法基本原理及离散化过程;第二周:变分原理及有限元方程的建立;第三周:有限元分析软件操作及网格划分技术;第四周:边界条件设置及实例分析。
工程有限元方法课程设计一、引言工程有限元方法是利用数学方法进行结构分析和设计的一种常用工具,被广泛应用于工程领域的各种问题,包括建筑、航空、汽车、机械等。
有限元方法是将实际物体离散化成为由有限数量的小元素组成的模型,并利用数学方法进行处理和分析。
本次课程设计旨在通过利用有限元方法,设计一种新型结构的桥梁。
二、设计背景在当今的社会中,交通建设越来越受到重视。
特别是桥梁的建设,对整个交通系统的稳定运行起着基础性的作用。
然而,当前市场上流行的桥梁设计方式都比较枯燥,缺乏新颖性和实用性。
因此,一种新型结构的桥梁设计方法的研究显得尤为重要和紧迫。
三、设计方案(1)桥的基本结构本次设计方案的基本结构为梁式桥,采用主跨和支座式辅跨。
设计中采用的材料为混凝土,因其具有较强的承载能力和抗震能力,并且易于构造和维护。
(2)桥面铺装桥面铺装材料采用不锈钢板。
由于不锈钢具有耐腐蚀、耐磨损、易于清洗等优点,能够有效地提高桥面使用寿命。
(3)桥梁防护为了保证桥梁的安全性和可靠性,设计中采用了防撞墩、防护护栏等措施,保障了桥梁的稳定运行。
四、设计方法本次设计采用有限元方法对桥梁进行了模拟和分析。
有限元方法是一种数学方法,将物体分成很小的元素,然后应用微积分和矩阵运算方法求解。
这种方法在机械和结构力学分析中广泛使用,比如在设计和优化桥梁等结构中非常有用。
五、模拟结果基于有限元方法,我们进行了桥的模拟和分析,结果表明本次设计的桥梁可以满足相应的需求,且具有足够的强度和稳定性。
通过进一步的实验,我们也得到了如下结果:(1)桥梁在受到均布负载的情况下,应力分布较为均匀,表明了设计方案的可靠性。
(2)桥梁的挠度和位移均处于合理范围内,不会影响桥梁的使用和安全。
(3)较好的抗震能力,能够在地震等自然灾害中保证桥梁的完整性。
六、结论本次工程有限元方法课程设计的主要任务是设计一种新型的桥梁结构,以利用有限元方法进行模拟分析。
设计结果表明,所提出的桥梁结构确实能够满足我们的需求,并具有较好的抗震能力和稳定性。
高等有限元教学设计1. 简介有限元方法是计算机辅助工程分析中常用的方法之一。
高等有限元课程是工程、科学、数学、计算机科学等专业的必修课程。
本文旨在介绍高等有限元教学设计的相关内容。
2. 教学目标通过本课程的学习,学生将掌握以下知识和技能:1.理解有限元方法的基本思想和原理;2.掌握有限元方法的基本步骤和流程;3.掌握有限元软件的基本使用方法;4.能够使用有限元方法解决工程问题。
3. 课程安排3.1 教学内容本课程主要包括以下内容:1.有限元方法的基本概念和原理;2.有限元软件的基本使用方法;3.板、壳、梁的有限元建模和分析;4.热传导、流体力学、结构动力学等工程问题的有限元分析。
3.2 教学形式1.理论课:介绍有限元方法的基本概念和原理;2.实验课:使用有限元软件进行建模和分析;3.综合课:将所学知识应用于工程问题的解决。
3.3 课程要求1.理论课听讲、笔记;2.实验课按照要求完成实验报告;3.综合课完成工程案例分析和报告。
4. 教学方法4.1 互动式教学互动式教学是本课程的主要教学方法。
教师通过提问、布置问题、小组讨论等方式,激发学生学习兴趣和思维,培养学生问题解决和思考的能力。
4.2 实践教学实践教学是本课程的重要教学手段。
通过实验课和综合课的教学安排,让学生亲身体验有限元分析的过程和方法,从而更好地理解和掌握有限元方法和软件。
4.3 研究性学习研究性学习是本课程的重要教学方法。
通过布置小组研究任务,引导学生自主探究、独立思考、团队合作,从而培养学生研究和自我学习的能力。
5. 教学资源5.1 教材本课程教材包括:1.《有限元分析》(第4版),施荣华,机械工业出版社,2017年;2.《ANSYS有限元分析教程》(第2版),郑大文等,机械工业出版社,2016年;3.《ABAQUS有限元分析教程》(第2版),周荣山等,电子工业出版社,2015年。
5.2 计算机实验室本课程需要使用有限元软件进行分析。
有限元分析及应用课程设计一、课程设计目的有限元分析是一种重要的数值计算方法,在各个领域都有广泛应用。
本课程设计旨在通过实际案例,掌握有限元分析的基本理论、方法和实现,并掌握有限元分析在实际工程中的应用。
二、课程设计内容1. 理论基础(1)有限元方法的基本概念有限元方法是一种数值计算方法,将连续体划分为有限数量的元素,求解每个元素上的方程,再通过组装得到整个结构的解。
学习该概念后,可以深入理解有限元分析的基本原理。
(2)有限元离散化有限元离散化是将连续的物理问题离散化为离散的数学问题,不同的物理问题有不同的离散化方法。
在学习此概念时,需掌握如何选择适当的离散化方法。
(3)有限元方程有限元方程是用来描述离散化后物理问题的方程。
在学习此概念时,需掌握有限元离散化后的方程表达式。
2. 有限元模型建立有限元模型建立包括模型前处理、有限元模型建立和模型验证等。
学习此内容后,可以掌握有限元模型建立的基本流程和方法。
3. 有限元分析有限元分析包括模型载入、应力分析和位移分析等。
学习此内容后,可以掌握如何进行有限元分析和如何使用有限元分析软件。
4. 有限元分析结果处理有限元分析结果处理包括应力云图、变形结果图、位移云图等。
学习此内容后,可以对有限元分析结果进行处理和分析。
三、课程设计案例以杆件为例,进行有限元分析。
杆件如图所示:杆件按照以下步骤进行有限元分析:1. 算法概述建立杆件模型,生成并离散化有限元模型,求解位移和应力等结果。
2. 模型建立建立杆件模型,并进行离散化,得到如下右图所示的有限元模型:离散化3. 载入将力作用于杆件上,按照需求进行载入。
4. 分析进行应力分析和位移分析,得到结果如下:Max Von Mises Stress is 20.2 MpaMax Displacement is 5.6 mm5. 结果处理根据结果,可以较为直观地对模型进行分析,发现最大应力及位移点在工件上部,需要进行进一步加强。
有限元课程设计目的一、课程目标知识目标:1. 掌握有限元方法的基本原理,理解其应用于工程问题求解的数学背景;2. 学会建立有限元模型,包括网格划分、边界条件设置等关键步骤;3. 了解有限元分析在不同工程领域的应用,并能结合实际案例解释其重要性。
技能目标:1. 能够运用有限元软件进行简单的结构分析,包括静力分析和动力分析;2. 培养学生解决实际工程问题的能力,包括模型简化、参数选取和结果分析;3. 提高学生的团队协作和沟通能力,通过小组讨论和报告的形式,展示有限元分析的过程和结果。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对有限元分析的浓厚兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生的工程责任感,使其认识到有限元分析在确保工程安全和提高经济效益方面的重要性;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到科技进步对国家和社会发展的贡献。
课程性质:本课程为应用数学与工程学科交叉的课程,旨在培养学生运用有限元方法解决实际工程问题的能力。
学生特点:学生已具备一定的数学和力学基础,具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求:结合实际案例,采用讲授、实践和小组讨论相结合的教学方式,注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将有限元方法应用于实际工程问题的求解,为今后的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 有限元方法基本原理:介绍有限元方法的数学基础,包括变分原理、加权余量法等,结合课本相关章节,让学生理解有限元方法的物理意义和数学表述。
- 教材章节:第二章 有限元方法的基本原理2. 有限元模型建立:讲解有限元模型建立的过程,包括几何建模、网格划分、边界条件施加等,并通过实例演示操作步骤。
- 教材章节:第三章 有限元模型的建立与网格划分3. 有限元分析类型:介绍静力分析、动力分析、热分析等常见有限元分析类型,结合实际工程案例,分析各种分析类型的适用场景。
- 教材章节:第四章 有限元分析的类型及应用4. 有限元软件应用:教授学生使用有限元分析软件,如ANSYS、ABAQUS 等,通过实际操作,使学生掌握软件的基本功能和操作流程。
有限元课程设计封皮一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握有限元方法的基本原理,理解其在工程问题中的应用;2. 学会运用有限元软件进行模型建立、网格划分、边界条件设置及求解分析;3. 了解有限元分析结果的处理方法,能对结果进行正确的解释和评价。
技能目标:1. 培养学生运用有限元分析软件解决实际问题的能力;2. 培养学生团队协作、沟通表达及分析解决问题的能力;3. 提高学生自主学习、查阅资料、撰写报告的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程问题的兴趣和探究精神,增强其创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德,使其具备责任感;3. 增进学生对我国工程领域发展的认识,激发其爱国情怀。
课程性质:本课程为专业选修课,旨在让学生掌握有限元分析方法,提高解决实际工程问题的能力。
学生特点:学生具备一定的力学基础,具有较强的学习兴趣和求知欲,但实践经验不足。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,强调学生的参与度和动手能力,提高课程实用性和趣味性。
通过本课程的学习,使学生能够独立完成有限元分析任务,为后续专业课程和未来工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 有限元方法基本原理:介绍有限元方法的起源、发展及其在工程领域的应用,讲解有限元分析的基本步骤和关键概念,如离散化、单元划分、形函数、刚度矩阵等。
2. 有限元软件应用:以常见有限元软件(如ANSYS、ABAQUS等)为例,讲解软件的基本操作、模型建立、网格划分、材料属性设置、边界条件施加及求解分析等过程。
3. 有限元分析实例:结合实际工程案例,指导学生运用有限元软件进行结构分析、热分析、流体分析等,使学生更好地理解有限元方法在实际工程中的应用。
4. 结果处理与分析:教授学生如何对有限元分析结果进行后处理,包括查看云图、提取数据、生成曲线等,以及如何对结果进行正确的解释和评价。
教学内容安排与进度:1. 第1周:有限元方法基本原理及发展历程;第2周:有限元分析基本步骤与关键概念。
一、前言轴承座在机床生产中很常见,在各类机器·机构中都有它存在的身影,由于轴承座本身结构并不是太复杂,所以没有借助其他类型的三维软件建模,而是在ansys环境下建立的模型。
轴承座的受力主要是分布在轴承孔圆周上,还有轴承孔的下半部分的径向压力载荷。
为了提高结构的抗震性,要借助于ansys软件强大的模态分析功能,运用ansys软件建立了轴承座的三维模型,并对轴承座进行模态分析,并给出10阶的固有频率和振型,以此来指导结构的优化设计。
1.1 ANSYS 概述ANSYS软件是集结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,可广泛用于航空航天、土木工程、机械制造、车辆工程、生物医学、核工业、电子、造船、能源、地矿、水利、轻工等一般工业及科学研究。
它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如NASTRAN、ALGOR、I-DEAS、Pro/Engineer、AutoCAD 等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
1.2 ANSYS的主要功能Ansys有限元软件是一个多用途的有限元计算机设计程序,目前,有限元法从她最初应用的固体力学领域,已经推广到温度场·流体场·电磁场·声场等其他连续介质领域,在固体力学领域,有限元法不仅可以用于线性静力分析,也可以动态分析。
软件主要包括三个部分:前处理模块·分析计算和后处理模块。
前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,用户可以方便的构造有限元模型。
分析计算模块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。
有限元基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握有限元分析的基本概念、原理及方法;2. 了解有限元分析在工程领域中的应用;3. 掌握有限元分析软件的操作步骤,能够进行简单的有限元建模与计算。
技能目标:1. 能够运用有限元分析软件进行简单的结构力学分析;2. 能够根据实际问题,选择合适的单元类型、网格划分方法;3. 能够对有限元分析结果进行正确解读,提出优化方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程问题的探究精神,提高解决实际问题的能力;2. 增强学生对我国工程技术发展的自豪感,激发为国家建设贡献力量的热情;3. 培养学生严谨、务实的学习态度,养成团队协作、沟通交流的良好习惯。
课程性质:本课程为专业选修课,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生具备一定的力学基础,对工程实际问题有一定的了解,具备基本的计算机操作能力。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握有限元分析的基本方法,为后续专业课程学习和未来工作打下坚实基础。
教学过程中,注重目标分解,确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 有限元分析基本原理:包括离散化方法、有限元方程的建立、边界条件的施加等;教材章节:第一章 有限元分析概述、第二章 有限元方程的建立。
2. 有限元单元类型及特性:介绍常见的单元类型,如杆单元、梁单元、板单元等,以及它们的特性;教材章节:第三章 单元类型及特性。
3. 网格划分方法:讲解网格划分的基本原则、方法及技巧;教材章节:第四章 网格划分技术。
4. 有限元分析软件操作:学习主流有限元分析软件的基本操作、建模、求解及后处理;教材章节:第五章 有限元分析软件应用。
5. 结构力学分析实例:通过实例讲解有限元分析在结构力学中的应用;教材章节:第六章 结构力学分析实例。
6. 有限元分析结果解读与优化:教授如何分析结果,针对问题提出优化方案;教材章节:第七章 有限元分析结果解读与优化。
有限元技术基础课程设计背景介绍有限元方法是20世纪50年代末发展起来的一种数值分析方法,可以将复杂的结构模型离散化成为数学上易于处理的小元素,在计算机上进行计算,得到力学行为和应力分布等分析结果。
有限元技术已经成为工程设计和科学研究中必不可少的工具。
因此,学习有限元技术也成为现代机械、航空、化工等行业相关专业的必修课程。
课程设计目标本课程设计的目标是使学生能够理解和应用有限元方法,掌握有限元分析的基本思想和方法,能够在实际工程问题中使用有限元软件进行分析和设计。
课程设计内容1. 有限元基础首先,本课程将介绍有限元基础知识,如何构建有限元模型,有限元模型中的节点、单元和边界条件等等。
这一部分让学生了解有限元模型的基本元素及其关系,为后续的实践应用打下基础。
2. 有限元分析流程有限元分析流程是整个有限元分析的骨架,也是本课程设计的核心内容之一。
在这一部分中,我们将详细介绍有限元分析的基本流程,从建立模型到求解过程中的中间环节,以及后处理分析等。
通过这一部分的学习,学生将能够全面理解有限元分析,同时能够对复杂工程问题进行分析和设计。
3. 有限元分析软件的应用本课程还将介绍几种常见有限元分析软件的具体应用。
在学习有限元分析的基本知识后,有限元软件的使用将是非常必要的。
我们将以ANSYS、ABAQUS等软件为例,教授学生如何进行模型的建立、载荷的设定、分析的求解和结果后处理等不同阶段的操作和技巧。
课程设计成果完成本课程的学生将能够熟练掌握有限元技术的基本知识和应用技巧,具备使用各类有限元分析软件进行复杂问题的分析和设计的能力。
同时,学生将会在实践中掌握工程设计的基本思想和操作方法,为以后的工程实践打好基础。
总结通过课程设计,学生将掌握从模型构建到结果后处理的整个有限元分析流程,以及常见的有限元软件的操作技巧。
课程设计将培养学生结合实际问题进行分析和理论验证的能力,为学生未来的工程实践提供基本技术支持。
有限元课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握有限元分析的基本概念、原理和方法,能够运用有限元软件进行简单的结构分析和优化设计。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解有限元分析的基本原理和方法;(2)掌握有限元软件的操作和应用;(3)了解有限元分析在工程领域的应用。
2.技能目标:(1)能够运用有限元软件进行简单的结构分析;(2)能够根据分析结果进行优化设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对工程技术的兴趣和热情;(2)培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括有限元分析的基本概念、原理和方法,以及有限元软件的操作和应用。
具体内容包括:1.有限元分析的基本概念:介绍有限元分析的定义、发展历程和应用领域。
2.有限元分析的原理:讲解有限元分析的基本原理,包括离散化方法、刚度矩阵和质量矩阵的建立等。
3.有限元分析的方法:介绍有限元分析的主要方法,包括静态分析、动态分析和优化设计等。
4.有限元软件的操作和应用:讲解有限元软件的基本操作,如几何建模、网格划分、材料属性设置等,并通过实例演示有限元分析的过程。
三、教学方法本节课采用多种教学方法相结合的方式,以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要教学方法包括:1.讲授法:讲解有限元分析的基本概念、原理和方法。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解有限元分析的应用。
3.实验法:让学生动手操作有限元软件,进行简单的结构分析和优化设计。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养团队合作意识和解决问题的能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、有限元软件、多媒体资料和实验设备。
具体如下:1.教材:选用国内权威出版的有限元教材,为学生提供系统的理论知识。
2.有限元软件:为学生提供有限元软件的学习版本,方便学生进行实践操作。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,以图文并茂的形式展示有限元分析的过程和应用。
4.实验设备:准备计算机实验室,确保每个学生都能顺利地进行软件操作和实验。
平面梁结构的内力计算一:问题描述及数学建模一个外伸梁的结构如下图所示,其中m=10KN.m,q=2KN/m,F=2KN。
其中梁宽B=0.1m,梁高H=0.2m,梁长L=8m。
对该梁进行分析,画出弯矩图和剪力图。
材料力学解析解:最大弯曲应力σ=3X105(Pa) ,最大剪应力τ=2.5X105(Pa) 。
(高等教育出版社出版《材料力学》上册124页例4.6)第一幅图为外伸梁所受载荷图,下面两幅图为用材料力学计算所得剪力和弯矩图依次为剪力弯矩。
有限元计算说明本例题是将梁划分为16个单元,17个节点,采用两种方法来进行分析:(1)采用基于欧拉梁理论(材料力学)的2维平面梁单元BEAM3模拟实际结构,进行静力学分析。
(2)采用基于Timoshenko梁理论的3维梁单元BEAM188模拟实际结构,进行静力学分析。
交互式的求解过程二: 有限元模型的建立1.创建节点1.1 创建梁的各个节点1.给梁的各参数赋值: Utility Menu:Parameters→Scalar Parameters界面,在Selection下输入梁高H=0.2按下Accept;输入梁宽B=0.1→Accept;梁长L=5→Accept;计算梁的横截面积AREA=B*H →Accept;计算梁的截面惯性矩IZZ=B*H*H*H/12→Accept;然后定义载荷:弯矩M=-10000→Accept;集中力F=-2000→Accept;均布载荷Q=2000→Accept;→Close.2.Main Menu:Preprocessor→Modeling→Create→Node→In Active CS。
3.在创建节点窗口内,在NODE后的编辑框内输入节点号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。
4.按下该窗口内的Apply按钮。
5.输入节点号17,并在X,Y,Z后的编辑框内输入L,0,0作为节点17的坐标值。
6.按下OK按钮。
7.Main Menu:Preprocessor→-Modeling-Create→Node→Fill between Nds。
8.在图形窗口内,用鼠标选择节点1和17。
9.按下Fill between Nds窗口内的Apply按钮。
10.按下OK按钮,完成在节点1到节点17之间节点的填充。
1.2 显示各个节点1.Utility Menu:Plotctrls→Numberings2.将Node numbers项设置为On。
3.Utility Menu:Plot→Nodes4.Utility Menu:List→Nodes5.对出现的窗口不做任何操作,按下OK按钮。
浏览节点信息后,关闭该信息窗口。
2.定义单元类型、材料特性和梁的横截面几何参数2.1 定义单元类型1.Main Menu:Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete2.按下Element Type窗口内的Add按钮。
3.在单元类型库中,选择左侧列表中的BEAM单元家族,及右侧列表中2D elastic 3类型。
4.按下OK按钮完成选择。
5.按下Close按钮关闭Element Type窗口。
2.2 定义材料特性1.Main Menu:Preprocessor→Material Props→Material Models。
2.在材料定义窗口内选择:Structural→Linear→Elastic→Isotropic。
3.在EX后的文本框内输入数值 2.06e11作为弹性模量。
4.按下OK按钮完成定义。
2.3 定义梁的横截面几何参数1.Main Menu:Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete。
2.按下Real Constants窗口内的Add按钮。
3.按下Real Constants for Element Type窗口内的OK按钮。
4.依次输入1,AREA,IZZ,H。
5.按下OK按钮完成定义。
按下Real Constants窗口内的Close按钮。
3.创建单元3.1 创建单元1.Main Menu:Preprocessor→Create→Elements→Auto-Numbered→Thru Nodes。
2.在图形窗口内,用鼠标点选节点1和2。
3.按下按下OK按钮完成单元1的定义。
4.Main Menu:Preprocessor→Modeling→Copy→Elements→Auto-Numbered。
用光标选择单元1,然后点Apply。
5.在ITIME后的编辑框内输入16(包括被复制的单元1)作为要复制的单元总数。
按下OK按钮完成单元2到单元16的定义。
3.2 显示单元信息1.Utility Menu:PlotCtrls→Numberings2.在第一个下拉列表中,选择Elements numbers选项。
3.Utility Menu:Plot→Elements4.Utility Menu:List→Elements→Nodes+Attributes5.浏览单元信息后,关闭该窗口。
三:施加载荷和边界条件1施加约束和载荷1: 节点自由度约束1.Main Menu:Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On nodes。
2.用鼠标在图形窗口内选择节点1。
3.按下选择窗口内的Apply按钮。
4.选择自由度UX和UY,并在V ALUE后为其输入数值0。
5.按下Apply按钮。
6.用鼠标在图形窗口内选择节点13。
7.按下选择窗口内的Apply按钮。
8.选择自由度UY,并在V ALUE后为其输入数值0。
9.按下OK按钮。
2施加载荷.2.1施加节点17处的集中载荷F。
1.Main Menu:Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→On nodes。
2.用鼠标在图形窗口内选择节点17。
3.按下选择窗口内的Apply按钮。
4.在第一个下拉列表中选择FY,并在下面的文本框内输入其值F(向上为Y轴正方向)。
5.按下Apply按钮。
2.2施加节点9处的弯矩M。
1.Main Menu:Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→On nodes。
2.用鼠标在图形窗口内选择节点9。
3.按下选择窗口内的Apply按钮。
4.在第一个下拉列表中选择MZ,并在下面的文本框内输入其值M(逆时针为正方向)(对照上面第4步)。
5.按下OK按钮。
2.3施加单元3到单元10上的的分布载荷q。
1.Main Menu:Solution→Define Loads→Apply→Structural→Pressure →On Beams。
2.用鼠标在图形窗口内选择单元1到单元8。
3.按下选择窗口内的Apply按钮。
4.在LKEY后的文本框内输入数值1。
5.在V ALI和V ALJ后的编辑框内分别输入Q,6.按下OK按钮。
给梁加完约束,力,分布载荷后的图应该为四:求解和结果分析1.求解1.1 定义分析类型1.Main Menu:Solution→Anslysis Type→New Analysis。
2.选中Static选项。
3.按下OK按钮。
1.2 求解1.Main Menu:Solution→Solve→Current Ls。
2.按下OK按钮关闭Solve Current Load Step窗口。
3.按下Close按钮关闭求解结束后出现的Information窗口。
4.浏览/STATUS Command窗口内的信息后,将其关闭。
2.后处理2.1 绘制梁的Y方向变形图1.Main Menu:General Postproc→Plot Results→Contour Plot Nodal Solu...2.选择DOF Solution下的Y-Component of displacement→在Undisplaced shape ke 后选择Deformed shape with undeformed edg→OK2.2 建立单元结果表2.2.1创建单元表,计算节点弯矩。
1.Main Menu:General Postproc→Element Table→Define Table。
2.按下Element Table Data窗口内的Add按钮。
3.在Lab后的文本框内输入IMO。
4.在左侧列表中选择By sequence num项。
5.右侧列表中选择SMICS,项。
6.在右侧列表下的文本框内SMICS后面,输入6。
7.按下Apply按钮。
8.在Lab后的文本框内输入JMO。
9.重复上面的步骤4和5。
10.右侧列表下的文本框内SMICS后面,输入12。
11.按下OK按钮→Close。
2.2.2创建单元表,计算节点剪力1.Main Menu:General Postproc→Element Table→Define Table。
2.按下Element Table Data窗口内的Add按钮。
3.在Lab后的文本框内输入ISH。
4.在左侧列表中选择By sequence num项。
5.右侧列表中选择SMICS,项。
6.右侧列表下的文本框内SMICS后面,输入2。
7.按下Apply按钮。
8.在Lab后的文本框内输入JSH。
9.重复上面的步骤4和5。
10.右侧列表下的文本框内SMICS后面,输入8。
11.按下OK按钮→Close。
2.3 结果显示2.3.1列出各节点弯矩和剪力1.Main Menu:General Postproc→List Results→Eleme Table Data。
2.在List Element Table Data窗口内选择IMO,JMO,ISH和JSH。
3.按下OK按钮并在浏览资料窗口内的信息后,将其关闭。
2.3.2画剪力图1.Main Menu:General Postproc→Plot Results→Contour Plot →Line Elem Res2.在第一个下拉列表中选择ISH,在第二个下拉列表中选择JSH。
3.按下OK按钮。
剪力图:2.3.3画弯矩图1.Main Menu:General Postproc→Plot Results→Line Elem Res2.在第一个下拉列表中选择IMO,在第二个下拉列表中选择JMO。
3.按下OK按钮。
弯矩图:3.退出程序Toolbar:Quit。
选择Quit-No Save!按下OK按钮。
五:多方案计算比较此方案是将梁划分为20个单元21个节点,再将其进行有限元分析,得出的结果与上一个方案的结果进行比较。