工程計算軟件大作業(yè)

1、大連理工大學(xué)學(xué)號：!課程名稱：工程計算軟件系統(tǒng)試卷:兩頁考試形式:大作業(yè) 院系：. i授課院（系）:工程力學(xué)系第一題總分標(biāo)準(zhǔn)分100100得分；一、綜合題（共100分）用ansys軟件建立如下模型，并進(jìn)行靜力與模態(tài)分析。I作業(yè)要求：1）用文字及必要圖片敘述主要建模過程及思路（50分）；!2）靜力分析，要求貼出結(jié)構(gòu)的Mises應(yīng)力及合成位移的云圖（20分）；i3）模態(tài)分析，要求求出結(jié)構(gòu)前三階自振模態(tài)的頻率，貼出前三階模態(tài)的振型!圖（20分）；i4）對本門課程學(xué)習(xí)過程中的體會及建議（10分）。i材料性質(zhì)：彈性模量氏'Z lEUPa,泊松比廠0.3,密度為7800kg/m3；i邊界條件：如下

2、圖所示，路面下方最低端6個點固定；載荷：路面受到垂直向下的均布荷載，大小為0.015MPa；j模型如下：單層路面雙跨橋梁結(jié)構(gòu)。 I幾何模型圖梁1為空心矩形截面，梁2和3為工字型截面，梁4和梁5為空心圓柱形截面，各梁 截面具體參數(shù)如下：梁1：寬1米，高0.6米，厚度均為60毫米；梁 2： Wl=W2=0. 8 米，W3=l 米,Tl=T2=50米,T3=40 毫米；梁 3： Wl=W2=0. 6 米，W3=0. 8 米，Tl=T2=40 毫米，T3=28 毫米，注意，梁 2 和 3 的 擺放要緊貼在路面下面，不能高出路面；梁4：外半徑為160毫米，半徑：120毫米；梁5：外半徑為200毫米，半徑

3、：150毫米；板厚（路面）：25毫米。 3m維S有限元模型示意圖：所有梁單元示意圖:a)生成幾何模型使用創(chuàng)建矩形創(chuàng)建一個15*56的底面出來,然后將(3,0,0)X53,0,0) 和(2&0,1)的點標(biāo)記出來，以三點繪出圓弧線，節(jié)點連線平分10份標(biāo)記 關(guān)鍵點，做這些關(guān)鍵點上方Z軸坐標(biāo)高過弧線的各點連接它們，并用這 些線以用Divide里的Line by Line函數(shù)來劃分圓弧線以得到截點，連 接節(jié)點與平面上的點來得到平行的豎桿，對另一側(cè)進(jìn)行同樣的處理后， 調(diào)整坐標(biāo)至對稱點位置,之后采用Reflect來鏡像圖形，得到全圖。b)定義參數(shù)根據(jù)題意，選擇梁和版單元，其中，梁選用BEAM188單

4、元，板使用SHELL單元。輸入材料常數(shù)E二2lEUPa, v =0. 3,密度為 7800kg/m2«參數(shù)定義梁截面性質(zhì)(Sect ions»Beam»Common Sect ions),定義板厚Create and M jAAhelhectionsSection tdit Tools匚 ayup(Section Controls1SunuraryLayupName IIDI6Create and Modify Shell SectionsAdd LayerttchteSection Offset Yid-Plane勺 User Defined valucSect

5、ion P unction2 KCN or Node Global Cartesian 2OKCancelHelpc）劃分網(wǎng)格首先分別賦予單元屬性，后利用Mesh Tool劃分網(wǎng)格。梁單元在每條 線上均設(shè)定為10個單元,將剖分面單元的大小設(shè)為0. 5oELEMENTSANSYSR15.0JUL 23 2015H22:14:56«2）靜力分析，要求貼出結(jié)構(gòu)的Mises應(yīng)力及合成位移的云圖ANSYSR15.0JUL 23 201S20;40;55得到Mises應(yīng)力云圖如下:NODAL SOLUTIONSUB=1CEQV (AVC)DMX = 32149 SMN =1380.36 SMX

6、=.37OE+O911300 -36- 823E4-08- 165E+O9 247E+09-329E+094UE*08- 123E+09-206E+09-288E>09.37OE+O 今ANSYSR15.0JUL 23 201520:40:33得到位移Mises圖如下：NODAL SOLUTIONSUB=15EQV (AVG) r«X-.32149 SMN-1380.36SMX -.370E+091300.36 823E4-08.165E4-09- 247E+09- 329E09 411E+08- 123E4-09-206E+09 2BBE+09- 370E4-09顯然，最大應(yīng)

7、力為370Mpa,最小值為1380. 36pa；而最大位移為0.186532m,最小 位移3）模態(tài)分析，要求求出結(jié)構(gòu)前三階自振模態(tài)的頻率，貼出前三階模態(tài)的振型圖前三階自振頻率如下:A Results File: file.rstAvailable Data Sets:rrcqucncv1.53851.58292. 44842. 86993. 19533. 20963. 27743. 27743.31583.3159Load Step 11I 1 1 1 1Cunul aiReadNextPreviousCloseHulp其陣形圖：一階：DISPLACEMENTSTEF=1SUB-1FREQ= 1.53855EMX - -001404JUL 23 201520:47:01二階:DISPLACEMENTANSYSR15.CSTEP-1JUL 23 2015SUB -2 FREQ= 1.58288 DMX = 00142120:47:43三階:DISPLACEMENTSTEP-1SUB -3 FREQ-2.44841EWX -.001667JUL 23 201520:48:204）對本門課程學(xué)習(xí)過程中的體會及建議:經(jīng)過這門課程的學(xué)習(xí)，我的理論知識得到了相當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，在上機(jī)的老 師指導(dǎo)，同學(xué)幫助，自我摸索中，掌握了一定的ans