有限元分析_ANSYS经典实例20例就上UG网

案例1：
三梁 平面框架结构的有限元分析
针对【典型例题】3.3.7(1)的模型，即如图 3-19 所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。结构中各个截面的参数都为：

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解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。
1 ． 基于图形界面的交互式操作(step by step)
(1) 进入 ANSYS( 设定工作目录和工作文件)
程序  →ANSYS  → ANSYS Interactive  →Working directory (设置工作目录)  →Initial jobname(设置
工作文件名): beam3 →Run  → OK
(2)  设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences…  → Structural  → OK
(3)  选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor  →Element Type →Add/Edit/Delete…  →Add…  →beam ：2D elastic
3 →OK (返回到 Element Types 窗口)  →Close
(4)  定义材料参数
ANSYS Main Menu: Preprocessor  →Material Props  →Material Models →Structural  →Linear  →
Elastic → Isotropic: EX:3e11 (弹性模量)  → OK  → 鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口
(5)  定义实常数以确定平面问题的厚度
ANSYS Main Menu: Preprocessor  →Real Constants…  →Add/Edit/Delete  →Add  →Type 1 Beam3 →
OK →Real Constant Set No: 1 (第 1 号实常数), Cross-sectional area:6.8e-4 (梁的横截面积)  →OK  →Close
(6)  生 成几何模型
生成节点
ANSYS Main Menu: Preprocessor  →Modeling  →Creat →Nodes → In Active CS →Node number 1  →
X:0,Y:0.96,Z:0 → → Apply → → Node number 2 → → X:1.44,Y:0.96,Z:0 → → Apply → → Node number 3  →
X:0,Y:0,Z:0 →Apply →Node number 4  → X:1.44,Y:0,Z:0 →OK
生成单元
ANSYS Main Menu: Preprocessor  → Modeling → Create  →Element  → Auto Numbered  → Thru
Nodes  → 选择节点 1，2(生成单元 1) → apply  → 选择节点 1， 3(生成单元 2) → apply  →选择节点 2，
4(生成单元 3) →OK
(7) 模型施加约束和外载
左边加 X 方向的受力
ANSYS Main Menu: Solution  → Define Loads  → Apply  →Structural  → Force/Moment  → On
Nodes  →  选择节点 1 → apply  →Direction of force: FX  →VALUE ：3000  → OK →
上方施加 Y 方向的均布载荷
ANSYS Main Menu: Solution  → Define Loads  → Apply  →Structural  → Pressure  →On Beams  →
选取单元 1(节点 1 和节点 2 之间) → apply  →VALI ：4167 →VALJ ：4167 →OK
左、右下角节点加约束
ANSYS Main Menu: Solution  → Define Loads  → Apply  →Structural  → Displacement  → On
Nodes  → 选取节点 3 和节点 4  → Apply  → Lab:ALL DOF  → OK
(8)  分析计算
ANSYS Main Menu: Solution  → Solve  → Current LS  →OK  → Should the Solve Command be
Executed? Y → Close (Solution is done! )  →  关闭文字窗口
(9)  结果显示
ANSYS Main Menu: General Postproc  → Plot Results  →Deformed Shape …  → Def + Undeformed
→ OK (返回到 Plot Results)
(10)  退出系统
ANSYS Utility Menu: File → Exit … → Save Everything →OK
(11)  计算结果的验证
与 MATLAB 支反力计算结果一致。