课程： 大型结构分析程序。
班级。学号。
姓名。任课教师。
目录。一问题描述3
二求解步骤3
1、定义文件工作名3
2、定义单元类型3
3、定义材料性能参数3
4、生成几何模型、划分网3
5、加载求解6
6、查看求解结果6
四、结果描述11
五、小结11
管道支架结构分析。
一问题描述。
该结构用于支撑管道，如图所示。
该结构需要有很好的长时间的支撑性，且在支撑时，变形不能过大，否则会由于支撑力不够，造成管道变形，严重的话会造成管道的泄露。另外，所用的材料也要满足屈服条件，设计时不能造成结构的破坏。如何设计该支撑的结构和所用的材料成了其中的关键。
材料参数为7e+008，泊松比为0.33，边界条件为最下端为固定端，载荷为管道所在弧面上，方向为垂直且指向弧面的均布面力。
二求解步骤。
1. 定义工作文件名。
utility menu-->file-->change jobname 该工作名为yangxin10054554
2. 定义单元类型。
main menu --preprocessor-->element type --add/edit/delete…
创建mesh200和brick 20node 95单元。
3. 材料参数设定。
main menu-->preferences-->选中结构类选项。
main menu-->preprocessor-->material props-->material models-->在material models **ailable 分组框中依次选取 structural/linear/elastic/isotropic选项，设置弹性模量ex=0.7e9,泊松比=0.33。
4.生成几何模型、划分网格。
1） main menu-->preprocessor-->modeling-->create-->keypoints-->in active cs 选项，输入关键点号和相应的坐标，如下：
2）连线。main menu-->preprocessor-->modeling-->create-->lines-->lines-->straightline-->
3) 倒角。
main menu-->preprocessor-->modeling-->create-->lines-->line fillet-->
4）对称。main menu-->preprocessor-->modeling-->reflect-->lines-->
之后将所有面add在一起。
如图所示：5) 划分网格，定义mesh200单元，main menu-->preprocessor-->meshing-->meshtool
并在size element edge length中设值为1，之后开始mesh。
网格如图1所示：
6）沿着已划分网格的面法向对该面拖拉，生成三维块体单元模型。添加三维块体单元类型。
main menu > preprocessor > element type > add/edit/delete …选择 “structural solid” 和 “brick 20node 95”。设置在拖拉方向的单元份数，然后拖拉面：
main menu > preprocessor > modeling- operate > extrude > elem ext opts ..输入val1 = 10
main menu > preprocessor > modeling- operate > extrude > areas- along normal +设置dist = 10。划分单元如图2所示：图1图2
5.加载求解。
1）main menu-->preprocessor-->loads-->define loads-->apply-->structural-->displacement-->on areas-->areas为y=-5的那个面，在复选框中选择all dof
2）main menu-->preprocessor-->loads-->define loads-->apply-->structural-->pressure-->on areas-->
areas为六个圆弧面，在value load presvalue输入1000。
3）求解main menu --solution/solve/current ls-->
6.查看求解结果。
1） 查看变形。
main menu-->general postproc/plot results/deformed shape 选中def+undeformed 单击ok
如图：x方向位移：
y方向位移：
z方向位移：
总的位移情况：
mises stress下的情况：
去掉拐角处单元后的应力情况。
四、结果描述。
、从变形上来看该结构：由于结构受到管道给于的压力，结构的两侧都被挤向中间。
２、从位移上来看该结构：通过x、y、z以及总的位移图来看，最上面的放管道的地方位移较大，而最下面的放管道的地方位移较小。
、从应力上来看该结构：该结构的最大应力出现在最下面的拐角处，最小应力出现在六个外伸端和下面得固定端。
五、小结。综合结果描述，对该结构提出一些更改的建议，为了减小变形，可以通过在两个斜体之间增加横梁，用以抵抗变形。为了使管道的位移小，在满足需求的条件下，结构的那六个外伸端的位置应设计的尽量低些。
为了防止结构出现破坏，可以在最下面的拐角处设计成为弧面，使应力分散，不出现应力集中。通过图形看到，在去掉拐角处的单元后，最大应力出现在结构的最上端，且最大应力减小了30%左右。最小应力出现在六个外伸端和下面的固定端，所以可以考虑设计成为空心，以减小结构重量，但需考虑结构的稳定性，这需要做进一步分析。
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