ansys及工程应用。
悬臂梁分析。
班级： 工程力学091班
姓名： x x x
学号： 200903311
悬臂梁分析。
一、问题描述。
长度l=2m的悬臂梁，自由端受集中力f=50kn,弹性模量e=3.0e7kkpa，泊松比v=0.3。
工字型截面尺寸：b=0.08m,h=0.
12m,t1=t2=t3=0.01m。大载荷使梁的固定端变为塑性铰的情况。
--有限元原理及ansys应用指南》（商跃进---清华大学出版社）
2、模型分析步骤。
1、定义工作标题：执行“utility main-file-change title”菜单命令，在打开的对话框中输入“bending of a i-shaped beam”,单击ok按钮。过滤图形界面：
执行“main menu-preferences”菜单命令，打开“preferences for gui filtering”对话框，选择“structural”项来对后面的分析进行菜单及相应的图形界面过滤。
2、定义单元属性：
（1）执行“ main menu- preferences-element type-add/edit/delete”菜单命令，打开“element type”单元类型对话框，单击add按钮，选structural bean和3d elastic 188，单击ok按钮。
2）定义截面尺寸：选择菜单main menu preferences-section-common sectns,选工字形截面，输入w1=0.08,w2=0.
08,w3=0.12,t1=t2=t3=0.01，单击ok按钮。
3) 定义材料属性：执行“main menu-preprocessor-material props- material models”菜单命令，打开“define material model beh**ior”对话框，在右边的栏中连续双击“structural-linear-elastic-isotropic”后打开如图所示“linear isotropic properties for material number 1”对话框。
在该对话框中“ex”后面的输入栏输入“3.0e7”，在“prxy”后面的输入栏输入“0.3”，单击 ok 按钮。
3，建立几何模型。
1）建立关键点：选择菜单main menu- preprocessor-create-keypoints-in active cs,输入1（0，0，0），单击apply按钮；输入2（2，0，0），单击apply按钮，输入3（0，0.5，0），单击ok按钮。
2）创建梁线：选择菜单main menu- preprocessor-create-lines-straight line，选择关键点1和2，单击ok按钮。
4、建立有限元模型。
1）定义线属性：选择菜单main menu- preprocessor-create-define-aii lines,将pick orirntation keypoint 设为on,单击 ok 按钮。选择关键点3，单击ok按钮。
2）定义单元大小：选择菜单main menu- preprocessor-mesh tool单击lines右侧的set，单击pick all按钮，在ndiv中输入20（分20个单元），单击ok按钮。
3）划分网格：选择菜单main menu- preprocessor-mesh tool，单击mesh按钮，再单击pick all按钮。
三、求解与观察。
1、加载与求解。
1)、定义分析类型，选择菜单main menu-solution-analysis type-newanalysis ，选static，单击ok按钮。
2)定义分选项，选择菜单main menu-solution-sol control,在求解控制对话框的analysis option 中选 large displacement；在 number of substeps 中输入50，在frequency中选write every nth sebstep，设where n=1（输出频率为每隔一个荷载步输出一次），单击ok按钮。
3)施加约束，选择菜单mainmenu-solution-define loads-apply-stracture-displacement-on-nodes，选左端点，单击ok按钮。选all dof，单击ok按钮。
4)施加荷载，选择菜单main menu-solution-define loads-apply-force moment-on nodes，选右端点，单击ok按钮。在lab中选fy，在vallue中输入-50，单击ok按钮。
5)保存数据库，单击工具栏上的s**e_db按钮。
6)求解，选择菜单mainmenu-solution-current ls单击ok按钮。
2、用post1观察计算结果。
1）读入结果数据，选择菜单mainmenu：general-postproc-read results last set。
2）列表显示约束反力，选择菜单mainmenu：general-postproc-list results-reaction solu，选all items单击ok按钮，显示约束反力列表。
3）绘制梁的空间形状，选择菜单utility menu：plotctrls-style-size and shape，选中【/eshape】项，单击ok按钮，显示梁的空间形状。
4）显示轴测图，utility menu：plotctrls-pan，zoom，rotate，单击iso按钮。
5）绘制梁单元截面应力，选择菜单main menu：general postproc-plot results-nodall solu，选stress和sx，单击ok按钮。
6）定义弯矩单元数据表，选择菜单main menu：general postproc-element table-define table，单击add按钮，在lab中输入mi，选by sequence num和smisc，输入smisc，2，单击apply按钮；在lab中输入mj，选by sequence num和smisc，输入smisc，15，单击ok按钮，再单击close按钮。
7）绘制弯矩，选择菜单main menu：general postproc-plot results-line elem res，设labi=mi，labj=mj，单击ok按钮，显示弯矩图。
3、用post26观察结果。
1）显示单元，选择菜单utility menu：plot-elements。
2）定义自由端y方向位移变量，选择菜单main menu：timehist postproc- define ariables，单击add按钮，选nodal dof result，单击ok按钮，选自由端节点，单击ok按钮，选uy,单击ok按钮，再单击close按钮。
3）选取自由端y方向位移的绝对值，选择菜单main menu：timehist postproc-math operations-absolute alue，在ir中输入3，在facta中输入1，在ia中输入2，单击ok按钮。
4）将自由端y方向位移绝对值设为x坐标，选择菜单main menu：timehist postproc-settings-graph，在xvar中选single nariable，在siglne arialbe no中输入3，设置曲线名称：ir=1,name=f-d,单击ok按钮。
5）设置坐标轴名称，选择菜单utility menu：plotctrls-style-graphs-modify axes，在x-axis-label中输入disy,在y-axis-label中输入load,单击ok按钮。
6）设置网格线，选择菜单utility menu：plotctrls-style-graphs-modify grid，在type of grid中选x and y lines，单击ok按钮。
7）观察载荷-位移历程曲线，选择菜单main menu：timehist postproc-graph variables，在nvar1中输入1，单击ok按钮，显示载荷-位移曲线图。
四、分析结果。
首先验证约束是否合理，是否满足约束。这部分已经在后处理部分得到验证。下面验证反作用力是否合理。首先列出反作用力，操作如下：
gui: main menu>general postproc>list results>reaction solu
在item to be listed（被显示项目）列表中选择all struc forc f（所有结构反作用力），然后单击ok按钮。由图可见，在大变形情况下，位移和荷载不再满足线性关系。
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