工程計算軟件大作業(yè)

1、姓名:_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：_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。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）；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（20分）;4)對本門課程學(xué)習(xí)過程中的體會及建議（10分）.材料性質(zhì)：彈性模量E=2。1E11Pa,泊松比v=0.3，密度為7800kg/m3;邊界條

2、件：如下圖所示，路面下方最低端6個點(diǎn)固定；載荷：路面受到垂直向下的均布荷載，大小為0.015MPa；模型如下：單層路面雙跨橋梁結(jié)構(gòu)。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:W1=W2=0.8米，W3=1米，T1=T2=50毫米，T3=40毫米；梁3：W1=W2=0。6米，W3=0。8米,T1=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，內(nèi)半徑：120毫米；梁5：外半徑為200毫米，內(nèi)半徑：150毫米；板厚（路面）：25

3、毫米.有限元模型示意圖：所有梁單元示意圖:梁截面2（紫色）和3（紅色)與路面(綠色）相對位置示意圖1） 用文字及必要圖片敘述主要建模過程及思路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)、（53,0，0）和（28,0，1)的點(diǎn)標(biāo)記出來，以三點(diǎn)繪出圓弧線，節(jié)點(diǎn)連線平分10份標(biāo)記關(guān)鍵點(diǎn)，做這些關(guān)鍵點(diǎn)上方Z軸坐標(biāo)高過弧線的各點(diǎn)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(diǎn),連接節(jié)點(diǎn)與平面上的點(diǎn)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(diǎn)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

4、意，選擇梁和版單元，其中,梁選用BEAM188單元,板使用SHELL181單元。輸入材料常數(shù)E=2.1E11Pa，=0。3，密度為7800kg/m。參數(shù)定義梁截面性質(zhì)(Sections>>Beam>Common Sections）,定義板厚c）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。5.2）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得到Mises應(yīng)力云圖如下：得到位移Mises圖如下：顯然,最大應(yīng)力為370Mpa,最小值為1380。36pa；而最大位移為0.186532m，最小位移為03）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：其陣形圖:一階:二階:三階：4）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ansys使用技巧，我的力學(xué)分析思想也得到了一定的促進(jìn)，現(xiàn)在總結(jié)起來想想,我學(xué)到的ansys知識也正是如上