中国矿业大学。
二○一四~二○一五学年第一学期。
力学与建筑工程学院。
课程: 大型结构分析程序
班级。学号。
姓名。任课教师。
二○一四年十一月。
一、 问题描述3)
二、 求解步骤3)
1.定义工作文件名3)
2.过滤界面3)
3.选择单元类型3)
4.定义材料模型3)
5.生成几何模型3)
6.加载求解6)
7.查看求解结果7)
三、 结果描述9)
四、小结9)
轧机机架结构分析。
一、 问题描述。
如图所示轧机机架,弹性模量和泊松比分别为2e11和0.3,最左和最有两个平面受约束,受力情况如图所示,f=10000kn,试求该机架的应力和变形情况。
二、求解步骤。
1.定义工作文件名。
拾取菜单utility menu→file→chang jobname,将工作名改为zhang******02120879。
2.过滤界面。
拾取菜单main menu→preferences→选中structural。
3.选择单元类型。
拾取菜单main menu→preprocessor→element type→add/edit/delete→structural solid,创建quad 4node 42和brick 8node 45单元。
4.定义材料模型。
拾取菜单main menu→preprocessor→material props→material models,在弹出的对话框依次选取 structural/linear/elastic/isotropic选项,设置弹性模量ex=2e11,泊松比prxy=0.3。
5.生成几何模型。
1)做点。拾取菜单main menu→preprocessor→modeling→create→keypoints→in active cs,输入关键点如下:
2)连线。拾取菜单main menu→preprocessor→modeling→create→lines→straight lines,依次链接点1和和和和和和和和和和和和和15。
3)倒角。拾取菜单main menu→preprocessor→modeling→create→lines→line fillet,依次按题目给出条件倒角。
4)做面。拾取菜单main menu→preprocessor→modeling→create→areas→arbitrary→by lines,然后选取所有线做面。
5)对称。拾取菜单main menu→preprocessor→modeling→reflect→areas,将面沿y-z轴对称。
之后将所有的面加在一起,如下图所示:
6)划分网格。
拾取菜单workplane→offset wp to→keypoints +,依次调整工作平面的位置,再拾取菜单main menu→preprocessor→modeling→operate→booleans→divide→area by wp,将平面切割成若干小平面,如图所示“
拾取菜单main menu→preprocessor→meshing→mesh tool,选取smart size,将fine调制4,点击lines-set,依次设置各线的ndiv。
拾取菜单main menu→preprocessor→meshing→mesh tool,按实际情况选取形状依次划分网格,如图所示:
7)生成三维单元模型。
拾取菜单main menu→preprocessor→elem ext opts,设置val1项为4,拾取菜单areas→by xyz offset, pick all如图所示:
6.加载求解。
1)施加约束。
拾取菜单main menu→solution→define loads→apply→structural→displacement→on areas,进行约束施加。
2)施加载荷。
拾取菜单main menu→solution→define loads→apply→structural→pressure→on areas,选取加载面,在弹出的窗口value load pres value 填写均布载荷10000000n,即10000kn。
3)求解。拾取菜单main menu→solution→solve→current ls,单击ok即可。
7.查看求解结果。
1) 拾取菜单main menu→general postproc→plot results→deformed shape→def+undef edge,单击ok,如图所示:
2) 拾取菜单main menu→general postproc→plot results→contour plot→nodal solu→nodal solution→stress→von mises stress,单击ok,如图所示。
三、结果描述。
1.从变形上来就看机架的在约束和载荷的共同作用下,结构会产生朝向z轴某个方向的弯曲,现实中需在该方向施加约束防止变形。
2.从应力上来看最大应力出现在上部载荷面的角点处,最小应力则位于机架整体结构的角点处。
四、小结。从结果描述描述来看,应对机架施加一些z方向的约束防止弯曲,载荷施加面的角点处应做好防破裂的加固。
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