有限单元法 分析报告.doc

实验四 有限单元法 一、目的与任务目的：通过学生上机，了解有限元模型的建模过程的相关知识和方法，并对实验结果进行分析。任务：熟悉有限元模型的建模过程，并借助现有分析软件进行计算分析。二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：在模型的材料属性，几何特性及载荷数值给出的情况下，建立有限元模型，给出分析过程及计算结果，并打印程序清单和输出结果。2、 实验安排方式：课外编写好程序清单，按自然班统一安排上机。上机练习：计算悬臂梁端部的最大位移一悬臂梁受到均布载荷w及集中力F的作用如下图所示，需要求解悬臂梁端部的最大位移。模型的材料属性，几何特性及载荷数值已给出，请建立有限元模型，给出分析过程及计算结果。lFachb图1 悬臂梁受到均布载荷w及集中力F图 材料特性: E = 2.07e11 Pa几何特性：l=4 m, a=3, b=0.5, h = 0.01m., A = b*h, I =bh3/12 m4载荷: w = 20 N/m, F=40 N三、 试验操作过程1，进入ANSYS 启动ANSYS程序，在启动界面中输入Beam1，单击Run进入ANSYS界面。2，设置解题类型 单击ANSYS Main Menu 中Preferences，打开 structural选项，单击OK。3，添加单元类型 依次单击 Preprocessor/ Element type/ Add/ Edit/ Delete,弹出对话框，依次选择Beam / 2D elastic 3。单击OK。4，设置实常量 在ANSYS Main Menu中单击Preprocessor/ Element type/ Add/ Edit/ Delete，弹出Real Constants对话框。单击 Add按钮，依次输入几何形状参数b=0.5, h = 0.01m单击OK。5，添加材料属性 依次单击Preferences/Material Model Available/structural/Linear/ Elastic/ Isotropic,添加弹性模量等参数。单击OK。6，建模，创建点。依次单击Preprocessor/Modeling/Create/Keypoints/In Active Cs弹出对话框。输入关键点坐标，单击OK。，创建线依次单击Preprocessor/Modeling/Create/Lines。依次拾取关键点，单击OK。7，划分单元格 单击Preprocessor/Meshing/Size Ctrls/ManualSize/Lines/Pick Lines。弹出对话框输入划分单元格分数20，单击 Apply按钮，再单击 Mesh/Lines选择 Pick All按钮，单击OK。8，施加约束和载荷 单击Preprocessor/Loads/ Define Loads/ Apply/structural/Displacement/ On Keypoints。弹出对话框在屏幕上单击关键点单击Apply按钮，然后点选ALL DOF选项，单击OK。结果如图： 单击Preprocessor/Loads/Define Loads/ Apply/structural/Force/ Moment/ On Nodes，弹出对话框输入w = 20 N/m, F=40 N，单击OK。9，求解 依次单击Solution/ Solve/Current LS，弹出对话框，单击OK。10，查看结果 依次单击 General Postproc果/P