有限元平面钢架课程作业

1、平面钢架有限元作业V2017-7-51401s205一付小龙1401s207胡新帅1401s208贾伟波目录第一章问题重述3一、题目内容：3二、题目要求：3第二章原理说明4一、平面刚架的解题思路（步骤）：4二、单元刚度矩阵的建立4三、总体刚度矩阵9四、位移的求解9第三章手工算法求解1.1一、单元离散化1.1二、单元分析1.1三、单元组装1.4四、边界条件引入及组装总体方程1.4五、求解整体刚度方程，计算节点2的位移和转角1.5六、求节点1、3支撑反力1.5七、设定数据，求解结果1.6八、轴力图、弯矩图、剪力图的绘制1.7第四章matlab编程计算1.9一、流程图1.9二、输入数据1.9三、计算

2、单元刚度矩阵1.9四、建立总体刚度矩阵：2.0五、计算未约束点位移2.0六、计算支反力2.0七、输出数据2.0八、编程2.0第五章ANSYS分析部分21一、参数预处理设置2.1二、建立数学模型2.2三、添加载荷和约束2.5四、分析求解2.8五、绘制图像2.9第六章结果比较3.3第七章心得体会3.4胡新帅3.4.付小龙3.4.贾伟波3.4.附录3.6一、matlab原程序3.6.3.7.二、matlab运行结果第一章问题重述、题目内容:图示平面钢架结构rfri/U'.6iEl=20EA hlODcm图i.i题目内容、题目要求:(1)采用平面梁单元进行有限元法手工求解，要求写出完整的求解步

3、骤，包括：a)离散化：单元编号、节点编号；b)单元分析：单元刚度矩阵，单元节点等效载荷向量；c)单元组装：总体刚度矩阵，总体位移向量，总体节点等效载荷；d)边界条件的引入及总体刚度方程的求解；e)B点的位移，AC处支撑反力，并绘制该结构的弯矩图、剪力图和轴力图。(2)编制通用平面钢架分析有限元Matlab程序，并计算盖提，与手工结果进行比较；(3)利用Ansys求解，表格列出B点的位移，AC处支反力，绘制弯矩图、剪力图和轴力图，并与手算和Matlab程序计算结果比较。(4)攥写报告，利用A4纸打印；(5)心得体会，并简要说明各成员主要负责完成的工作。第二章原理说明一、平面刚架的解题思路(步骤)

4、：(1)结构离散化：将每个杆件作为一个单元，杆件与杆件之间的联结点为节点，并进行编码。(2)单元刚度矩阵的建立：具体内容有：建立局部坐标系、单元刚度矩阵的导出、坐标转换、单元刚度矩阵的坐标变换、单元刚度矩阵的特性。(3)求总体刚度矩阵：总体刚度矩阵的分块形式、总体刚度矩阵的集成、总体刚度矩阵的特性。(4)位移的求解：支撑条件的引入、非节点载荷的处理。(5)求应变、应力二、单元刚度矩阵的建立(1)局部坐标系与整体坐标系：由于各杆件的取向不同，所以对各杆单元必须先建立各自的局部坐标系。以节点1(e)为原点，由1(e)到2(e)的方向x轴正向的右手坐标系就叫做该单元的局部坐标系，用英文小写字母x和y

5、表示。如图2-1所示。川”JKI(«)图2-1维单元(钢架杆单元)为便于进行整体分析，要求整个结构的所有杆件都采用同一个坐标系，如图所示。该坐标系就称为整体坐标系，用英文大写字母X和Y表示：在局部坐标系中，杆单元每个节点都有三个位移分量，如图(a)所示。每个节点都有三个力分量，如图(b)所示结点力分国(e)(e)图中U,fx轴向位移、轴向力v®%®-横向位移、横向力(e)m(e),角位移、弯矩图中所示各力的方向为正。每个单元在两端共六个节点位移和六个节点力(e)(e)1(e)UiVlU2f2fixfiyml(e)V2f2x f 2yml(2)单元刚度矩阵的导出：对

6、于刚架杆单元，由于位移和力向量都不再是二维而是六维，所以单元刚度矩阵也不再是X2阶而是6X6阶，其基本形式为:k11k12k13k14k15k16k21k22k23k24k25k26k(e)k31k32k33k34k35k36k41k42k43k44k45k46k51k52k53k54k55k56k61k62k63k64k65k66(e)(e)kij。下面求单元刚度矩阵k。求单元刚度矩阵的核心是求各单元刚度系数这时除了 u(e)1外，两节点的其余位移分量都为零。要产生这个变形并能保持该杆(e)1xE(e) A(e)Le)和fa? x XE(e)Ae)L(e)他们分别为刚度系数ki(e) 和 k

7、4；)o很明显，第一列的其它元素均为零。k(e)的第二列对应于只有节点1(e)在横向方向产生单位位移时的情况，如下图所示。单元的平衡，只需要在两个节点处施加两个轴向力(e)这时除了Vi1外，两节点的其余位移分量都为零。它相当于自由端绕度为1、转角为。的一根悬臂梁。要产生这个变形并能保持该梁的平衡，在节点1(e)处要施加横向力00(e) f 1y12EAe)6E(e)A(e)在节点2(e)L(e)32Le)2(e)处要施加横向力f 2yf；和弯矩m2和m，他们分别为刚度系数k22)和k3e)、k52e)和k6e)。同样k(2)和k4e)0k(el只有节点1在产生单位，如下图所示。、一一(e)这时

8、除了11外，两节点的其余位移分量都为零。它相当于一根悬臂梁，自由端有较链支撑，在节点1(e)处产生单位转角。要产生这个变形并能保持1梁的平衡，在节点1(e)处要施加横向力:(e) f 1y6EAe)L(e)2和弯矩me)4EAe)严)在节点2(e)处要施加横向力和弯矩:(e)(e)op(e)A(e)f2yf1ym2e)2EAL(e)他们分别为刚度系数矛口手口k63。同样k(e)和k43)0ok中的后三列元素也可以用同样的方法导出。局部坐标系中杆单元(e)的节点力和节点位移之间的关系式为:EAEAk(e)12EJ T 6EJ 丁6EJE6EJ12EJT6EJFEAEA12EJT 6EJ 丁6EJ

9、V2EJ12EJ丁6EJF6EJ E 2EJ T-06EJV 4EJ T-单元刚度矩阵是一个6X6阶的矩阵(3)坐标变换:(e)前面推导k时米用的是局部坐标系，在研究刚架或桁架结构时，由于各杆的取向不同，存在若干个局部坐标系，这就给整体分析带来了麻烦。(e)因此必须通过坐标变幻，将在局部坐标系中获得的单元刚度矩阵k转换成整体坐标系中(e)的单元刚度矩阵k。假设一个杆单元两个节点的局部码1(e)和2(e)所对应的总码分别为I和j,则可写出一个坐标转换的矩阵方程(过程略)：(e)(e),(e)Uicossin0000UiVisincos0000V1001000iU2000cossin0UjV200

10、0sincos0Uj2000001j(e)t(e)(e).(e)式中T()单元(e)的坐标转换矩阵，它是一个正交矩阵，即其逆阵等于其转置阵T1TT所以上式又可写为单元(e)在整体坐标系中按节点局部码标记的节点位移向量T1(e)T(e)T(e)局部坐标系x、y和整体坐标系X、Y两者之间相差的角度。规定由X轴到x轴以逆时针方向为正。(e)单元(e)在局部坐标系中按节点局部码标记的节点位移向量对于单元节点力向量也存在上述关系，即(e)(e)(e)(e)f T F 或 FT (e)T f(e)式中(e)(e)f 和 F 分别为与( e)和(e)相对应的节点力向量f f 1x , f 1y , m1,

11、f 2x , f 2y ,T(e)m2, FFix,Fiy,Mi,Fjx,Fjy,Mj4)单元刚度矩阵的坐标变换整体坐标系中单元节点力 F(e)和节点位移(e)(e)之间的关系式F( e)K(e)式中K (e) 整体坐标系中单元(e) 的刚度矩阵。(e)(e)T(e)(e)T(e)(e)F Tf Tk(e)T (e)(e)(e)TkTK (e)(e)(e)(e)T(e)(e)所以KTkT三、总体刚度矩阵前面首先推导出了局部坐标系中的单元刚度矩阵，然后通过坐标转换获得了整体坐标系中的单元刚度矩阵。在得到所有单元在整体坐标系中的单元刚度矩阵的基础上，可以建立总体刚度矩阵。(1)总体刚度矩阵的集成由

12、整体坐标系中的单元刚度矩阵的子矩阵集成总体刚度矩阵的步骤如下：a)对一个有n个节点的结构，将总体刚度矩阵K划分为nxn各子区间，然后按节点总码的顺序进行编号。b)将整体坐标系中单元刚度矩阵的各子矩阵根据其下标的两个总码对号入座，写在总体刚度矩阵相应的子区间。c)同一子区间内的子矩阵相加，成为总体刚度矩阵中的相应的子矩阵。(2)总体刚度矩阵的特性a) 对称性：因为由此特性，在计算机中只需存储其上三角部分.b) 奇异性：物理意义仍为在无约束的情况下，整个结构可做刚体运动。c) 稀疏性：K中有许多零子矩阵，而且在非零子矩阵中还有大量的零元素，这种矩阵称为稀疏矩阵。大型结构的总体刚度矩阵一般都是稀疏矩

13、阵。d) 分块性：这个性质已经利用过，在此不再叙述。四、位移的求解从前面例子中看出获得总体刚度矩阵后，即使已知节点力向量，仍然不能求出节点位移向量，因为K是一个奇异矩阵。为此，必须引入支撑条件。另一方面，与前面例子不同的是对刚架结构的杆单元，载荷不仅可以施加在节点上，还可能施加在单元上，这种载荷称为非节点载荷。对非节点载荷，必须将他们移植到节点上才能获得已知的节点力向量。所以，在此介绍支撑条件的引入以及非节点载荷的处理。1)支撑条件的引入刚架结构的特点，从支撑条件的角度可以分为两类：一类是在支撑处的位移向量为零；另一类是在无支撑处，其位移向量未知。例如一个有三个节点的钢架结构，节点1和节点是在

14、无支撑处，其节点位移向量分别为(1)和(2)3是在支撑处，其位移向量其位移向量(3)0。其总体平衡方程可写为：112112221323K31K32K33可简化成：K11K21K12K22求出1、2后代入力。2)非节点载荷的处理在刚架结构以及其他较复杂的结构上，接作用在节点上而作用于单元节点间的其他位置上。后一种情况下的载荷称为非节点载荷。有限元分析时，总体刚度方程中所用到的力向量应当进行载荷的移植，将作用于单元上的力移植到节点上。移植时按静力等效的原则进行。处理非节点载荷一般可直接在整体坐标系内进行，其过程为：a)将各杆单元看成一根两端固定的梁，分别求出两个固定端的约束反力。其结果可直接利用材

15、料力学的公式求得。b)将各固定端的约束反力变号，按节点进行集成，获得各节点的等效载荷。K112131K12K132232233312可求得节点3处的支撑反他们所受的载荷可以直接作用在节点上，又可以不直是节点力向量。因此在进行整体分析前第三章手工算法求解、单元离散化将平面梁离散为两个单元，单元编号分别为和，节点号分别为1、2、3;如图3-1所示:二、单元分析首先建立整体坐标系与局部坐标系如图3-1所示;1、求单元刚度矩阵单元局部坐标系的单元刚度矩阵为：EA)Kil00EAT00012EI不6EI012EI下6EI06EIF4EIT06EIl22EIlEAl00EAT00012EI6EI/012E

16、I不6EIF06EIF2EI"T06EIl24EIlcossin0000010000sincos0000100000Te00100000100011000cossin0000010000sincos0000100000001000001由于单元局部坐标系与整体坐标系的夹角为:90,则单元的局部坐标变换矩阵为:因此在总体坐标系下的单元的刚度矩阵为:12EI06EI12EI06EIl3l2l3l20EAl00EAl06EI104EI6EI103EIll2ll212EI06EI12EI06EIl3l2l3l20EAl00EAl06EI103EI6EI104EI22K1T1eTKF单元局部坐

17、标系的单元刚度矩阵为:00K2EA2rEA2rEA2r3EI"2P3EI2H23EI2I-22EI3EI2T3EIT23EI2P EIEA2r3EI亍3EI3EI 亍 EIT3EI2T3EI2T23EI2T2EIi由于单元局部坐标系与整体坐标系的夹角为0 ,则 K2 K2。2、求单元节点等效载荷向量将P等效于单元两侧节点1,2上:F1Fx120Fy11Fb2 3a bL344p125FyLFa2 a 3bL381P125Mi1Fab2L212pl125m2Fa2b丁18pl1252, 3 上:将均布载荷等效在单元两侧的节点22Fx2Fx30PlP2Pl2Pl123与作用在节点上的力叠

18、加为整体坐标系下的节点载荷:44Px1125'Fy10Mi12pl125(Fx281P125Fy2Pm21811251067Pl750Fx30Fy3PPlM33三、单元组装将两个整体坐标系下的单元刚度矩阵组装成的整体刚度矩阵如下:12EI丁06EIF12EIK06EI0006EI12EI6EI0l2l30000l2EA1EAl000000l14EI6EI1_3EI_0ll20000l6EI12EIEAc6EIEA八八023_02-00ll2ll2lEAEA3EI3EI3EI3EI00320-32ll2l2l2l2l2EI6EI3EI6EIC3EIEI0ll220-22l2l2l2lEA

19、EA00-00002l2l3EI3EI3EI3EI000-3-203-22l32l22l32l23EIEI3EI2EI00020-22l2l2l2l四、边界条件引入及组装总体方程由于节点1、3为固定约束，所以节点1和3的x、y方向的位移以及转角均为0,节点2无位移约束，不存在支反力，所以力约束即为外力约束。M 一, F x2'F y2m2Q30U10M0i0U2KVQi81p125p67Pl-7500M30五、求解整体刚度方程，计算节点2的位移和转角提取节点2位移的相关要素:12EI EA2l-06EI了0EA 3EIT533EI2125Qx2FX281P125V2Qy2Fy2P2M2

20、M267Pl7506EIF3EI 212 6EI求得：1413P(316AI2273I)U0375E(8AT105AII272I2)2327lP(419Al4080I)V2/2422、375E(8A2I4105AII272I2)212P(134A2I412831AII231680I2)124221125EI(8Al105AII72I)六、求节点1、3支撑反力根据总体方程，提取求解节点1支承反力所需方程:12EI-6EI2P(394A2l420643AIl21350012)Qx1l30l2U2Fx13758A2l42105AIl272I2)EA'7Al2P(419Al24080I)Qy1

21、0l0V2Fy1(375(8A2l42105AIl27212)M16EI03EI2M12Pl(298A2l432655AIl2117012)l2l11258A2l42105AIl272I2)根据总体方程，提取求解节点3支承反力所需方程:EA007A12P(316A12273I)Qx321U2Fx33758A2142105AI127212)Qy303EI3EIV2'Fy3'P(3067A21450190AI125400012)2132123758A2142105AI127212)M303EIEI2M3Pl(6268A214130809AI1224768012)212122508A

22、214105AI127212)七、设定数据，求解结果设定各个数据：一一一10一杨氏模量：E310Pa泊松比:0.3力：P1KN2截面面积：A0.05m惯性矩：I1m4将以上数据代入各式：节点2的位移和转角:U2V21413P(316A12273I)375E(8A214105AI1272I2)713P(419A124080I)375E(8A214105AI1272I2)2/2422、1P(134A112831AI131680I)1125EI(8A214105AI1272I2)0.0414-711070.33020.1190Qx1Qy1M11003. 149. 564. 5节点1支撑反力:2R39

23、4A21420643AI1213500I2)375(8A214105AI1272I2)7A12R419A124080I)375(8A214105AI127212)2P1(298A21432655AIl21170I2)11258AT105AI127212)节点3支撑反力:7A12P(316A12273I)Qx3Qy3M33.11950.51462.3375(8AT105AI1272I2)P(3067A21450190AIl254000I2)375(8A214105AI1272I2)Pl(6268A214130809All224768012)2250(8A214105AI1272I2)八、轴力图、

24、弯矩图、剪力图的绘制轴力图：图3-2轴力图剪力图:弯矩图图3-3剪力图图3-4弯矩图第四章matlab编程计算、流程图计算单元刚度矩降求总体刚度矩阵计算未约束点位移计算支反力图4.1总体流程图、输入数据输入每个单元的杨氏模量,惯性矩，单元长度，单元截面积以及单元的旋转角度并采用矩阵的形式进行输入。、计算单元刚度矩阵图3.2单元刚度矩阵生成流程图考虑到每个单元的刚度矩阵与坐标变换的矩阵形式相同，只是数据不同，故采取建立模板，利用subs(),函数来带入不同单元的值，生成一系列单元刚度矩阵，并用一个三维数组存储这些矩阵。四、建立总体刚度矩阵：考虑到每个单元刚度矩阵都是6X6的形式，表述了2个节点间

25、的相互关系；故建立元胞数组，并使元胞数组的阶数与节点个数相同，利用元胞数组存储节点间关系。首先建立与节点个数相同阶数的空元胞数组，之后检索每个单元刚度矩阵对应的2个节点间的关系，将其分离成4个3X3的矩阵，按节点与单元对应关系，存储到元胞数组中。最后将元胞数组展开形成的大矩阵即为总体刚度矩阵。五、计算未约束点位移利用总体位移与外力间的关系，采用矩阵求解，求取非约束点的位移。并针对结果进行对应处理，使结果与作用点、作用形式对应。六、计算支反力利用约束点位移皆零的特点，简化总体刚度矩阵，同时由于部分节点的部分方向上为内力而非支反力，再度简化总体刚度矩阵。利用两次简化后的刚度矩阵与计算出的位移结果相

26、乘，求得不计直接作用在节点约束方向上时的支反力，将结果加上由于直接作用在节点约束方向上时产生的支反力，即为最后的支反力结果。七、输出数据将计算所得的未约束点位移与支反力，采用与输入方式相似的方式进行处理并进行输出。见附录二。八、编程见附录第五章ANSY阴析部分、参数预处理设置选择单元类型ANSYSMainMenu:PreprocessorfElementTypefAdd/Edit/Delete一Add一beam2Delastic3一OK（返回到ElementTypes窗口）一Close2、定义材料参数:一 Material Models StructuralANSYSMainMenu:Prep

27、rocessorfMaterialProps一LinearElasticIsotropic:EX:3e10（弹性模量），PRXY:0.3（泊松比）一OK3、定义单元截面积和惯性矩:ANSYSMainMenu:PreprocessorRealconstant一Add一Typebeam3一Ok一Cross-sectionalareaAREA:0.05（横截面积）AreamomentofinteiaIZZ:1（惯性矩）一OK、建立数学模型建立三点坐标:ANSYSMainMenu:PreprocessorfModelingCreatKeypointInActiveCSfNodenumber：1一X:0

28、,Y:0,Z:0一ApplyNodenumber:2一X:0,Y:1,Z:一Apply一Nodenumber:3一X:2,Y:1,Z:0一OKH却和、iU IM»rfir jpbt * + y1Hl jvilHn*3* 口,* *-T JXRf R XT rrjn：篁里锄一£|：？，_I一”«JA10IO1S1即川AlTflwl闵 TIM”三点确立后的模型:0里。国蜀安IWTg”L 心 d构造直线模型ANSYSMainMenu:PreprocessorModelingCreatLine一linesstraightline依次连接各点一OkW里司第里l_tJ-3XE

29、> Ma i NTfatl :! 目 J/waRC 4. MVilr"l>.-I'f 码则四IljLal.gll!利国国国国臼!2:| IwnB'l目 I1*1*川设置所有线上划分单元的个数ANSYSMainMenu:PreprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeLines一AllLines f No.of element divisions ,10一 OK划分后:Fit WE Lari 氧一 崎1叱| MSe PscwRflpn M*r* 4»或y< Iwlp口幽剧鱼迎置上!7 r鼻MMED9SSlM喇QM

30、”国“1»阳«？华臼*F3WJJJJJ08J面川用到 W>J*J*J»t-»ANiTSWl Uhm产仁炳！ DIM Hip fewA =" fl Mpqmlg H Laywra CwMHfclfl G kMfMr q HlfAMMfhM* BlHtnh EiftThrM小 田 E6* Q OnKddni-CM划分单元ANSYSMainMenu:PreprocessorMeshingMesh一Lines一单击fpickall一OKFitLiriMWJiiWiMwmPawnrltnMur*IsIp五朝剧更W窗引T源huepasslmhqmt|

31、M£*1 Wl Ufania W*m wV Tri *M* hw«曰 inwrinr w«*i 尔m Oiim IrinbK>C9wE GUnfi W* Hi MunkfirnS Ardwi MdM 口&nt f Cmh日gfltittytANSYS辱至T-.一、F3WJJM0J囿9JB1AJ9用皿用包注：此时从PointCtrlsNumber中可以选择显示单元编号或者节点编号、添加载荷和约束为1号关键点和3号关键点添加约束ANSYSMainMenu:PreprocessorSolutionDefineloadsApplyStructuralDisp

32、lacementOnnodes一选择1关键点一ALLDOFApplyfOnnodes一选择3关键点-ALLDOIOKmu-Jb Rfii EMUjw也 拿*» arFpimn i yrrvD J 0 5, i i| TJ tf-AN5K lufcdiB *IR*WW X B -Tt卡力i t11 F*»v ttawaiI TevpIvM ?ImU Pnv4qU| IMfr*d J Jj,f-1?;.二77书F3型凰tflalJaLalIJJMlal见匈匈山IJdlAJIJJ创AAM ICsSlMi/ DS P%k .-广：2.添加顶部均布载荷：Apply f Structu

33、ralANSYSMainMenu:PreprocessorfSolutionfDefineloadsPressureOnbeams一选择顶部所有的单元一VALIpressurevaluenodeI:1000VALJ一 OKpressurevaluenodeJ:1000，e jwnf .4| L 华 .则比添加力矩和力:ANSYSMainMenu:PreprocessorSolutionDefineloadsApplyStructuralForce/MonmentOnnodes一选择2节点一ApplyLABMZVALUE100.（输入力矩）-Onnodes一选择8节点一ApplyLABFXVAL

34、UE1000（输人力） 叫智汴电：W-【?曳型ilAIAJAlAJ4»I所有载荷约束添加完成后:5JJS1CT:制*1四、分析求解ANSYSMainMenu:SolutionSolveCurrentLS一OK一ShouldtheSolveCommand be Executed? Y f Close (Solution is done!)一关闭窗口求解位移ANSYSMainMenu:GeneralPostprocListresultNodalsolutionDOFsolution一X-component of displacementfApplyfY-componentofdispla

35、cementfOKFit- Xe Liri 罩rt 五回回更叁EV- I* k； |. M i： + | - JU二KMWL Ecrnmanfi/中口 HTET一 SUHTCr- t I* I IWBM 3K fA* J ”“跳 呻：!I II - ： - I1H HP* |<*2 附 .：I!».L swmii Irtiii ：'B lMw*cw |lr印g Ifiimirai Pocpnar0 Dw» * 4pii0 iMulU# IlMril AwA«IS iFWRtftt *MB XhrEHnuRii OMWfuwwv Mi 外:9 Biif

36、iijil frrarED Jpn|ji< |jn»g H ？f 'lglTrffT *1*“*“，H - F«4 SfiVPPi <WF5 3c4Makl MfejdEQliikiS »«whi 5f0 IM«*切Q Vanitnr QvS L>lta4SrFKi却吁iMUlnD <9fri»ni. hii Qutp ISiMhIIiWaw ei 田 eLdT-uimn*1 g q4的 理 M5D .1J7TIE-11-1.1NQ3F-M<.tWLlrti-ll-l,|fcWM*l fliT I

37、.1 MWl-B'-fl.-KIA-TSE-rF-I.H 111tL HF" /划H； HW H.ZillRit «7 *津& WE ,M-Mtiff-W? mLSb-Bt-H 息会1H卡 fl wiffl- 4.NMIHT. Tr?f-由阳T* TL JQ1 JiL iM M.ZFlllILP Hu i.jianrrr1B.ZWZE M- II .L»251EHT1 ir « 日.1 vi84 r.lphtt nt H.iiMtfinn a m?E-*T 幅事曰 M KHlIil & 脸藤*iff*三M三三三三Mz(»

38、修 丸w.«.* *li-/v.9 9 4 H -H-Mi-aiaiiE-ai 出4i.iP21i.E-WV 叽“匕V.ITHJLE-IIT v.ujiTt vr « HMHI-HT .MW« MCKE* -miJE-ffT 21mlt” 4-iTHtEE-B7 t-iiiKflt-r* WT eT&tiE-M 机触再!“ *1 "HXKF*! *»*uawp»K39-1HIM Th 佻希II * EIJI 耶 机 WW2、支反力：ANSYSMainMenu:GeneralPostprocListresultfReaction

39、SoluAllitems一OK五、绘制图像1、设置参数ANSYSMainMenu:GeneralPostprocElementTableDifineTable一Add在userlabelforitem中输入FX-I,在Resultsdataitem中选择Bysequencenum并输入smisc,1-Apply在userlabelforitem中输入并输入smisc,7-Apply在userlabelforitem中输入并输入smisc,2-Apply在userlabelforitem中输入并输入smisc,8一Apply在userlabelforitem中输入并输入smisc,6-Apply

40、在userlabelforitem中输入并输入smisc,12一OKFX-J,在ResultsdataitemFY-I,在ResultsdataitemFY-J,在ResultsdataitemMZ-I,在ResultsdataitemMZ-J,在Resultsdataitem中选择Bysequencenum,中选择Bysequencenum,中选择Bysequencenum,中选择Bysequencenum,中选择Bysequencenum,2、图像输出a）轴力图:ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotresultContourplotfLineElemRes一选

41、择FX_I,FX_J一Apply;：；一七申«Brits9一ff小*14JST用！I”*.b）剪力图:ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotresultContourplotfLineElemRes一选择 FY_I FY_Jf Apply-I I事QJ-| 附口工旧存白川千日图4.12剪力图c）弯矩图：ANSYSMainMenu:GeneralPostprocPlotresultContourplotfLineElemRes一选择MZI,MZJ一OKrfEs9K12Kf3ic叵愕。2J>亶H0AMAFt-ANSY/1.3%6Krf«!E-5

42、Umg第六章结果比较结果手算MATLABANSYSU2X-8-0.41422X10_-8-0.41422X10_-8-0.41422X105丫-7-0.33023X10-7-0.33023X10-7-0.33023X10FAX-1033.1-1033.1-1033.1FAY49.53549.53549.535Ma64.50164.50164.501FCX3.10673.10673.1067FCY1950.51950.51950.5Me-1462.3-1462.3-1462.3通过对比知道，三种方式的结果完全一样突出了结果的正确性。第七章心得体会胡新帅主要负责第二章原理说明及第四章matlab编

43、程计算的编撰工作。“以前会有限元的人只要在火车站喊一声，就会有人抢走你。”当看到这篇文章时，我特别好奇：有限元是什么？当时为什么这么奇缺？经过一学期的熏陶与学习，发现有限元是解决一类问题的通解，相对传统学科它的优势就在于对问题的限定条件更少。有限元法（FiniteElementMethod）是基于近代计算机的快速发展而发展起来的一种近似数值方法,用来解决力学，数学中的带有特定边界条件的偏微分方程问题（PDE）。而这些偏微分方程是工程实践中常见的固体力学和流体力学问题的基础。有限元和计算机发展共同构成了现代计算力学的基础。所以有限元是在复杂区域（像汽车、船体结构、输油管道）上解偏微分方程的一个很

44、好的选择，也就造成了当时社会上对有限元人才的渴求与此同时，我的matlab编程能力也得到了一定的提升。不仅熟悉了matlab的基本操作，而且学会了各种矩阵的操作，更加懂得了matlab的在具体应用中的重要性。付小龙听说有限元分析这个课程是李建宇老师在给我们上材料力学的时候提到的，李老师一直再强调有限元分析这个重要性。到了这学期选了有限元分析这门课后，才真正领会了有限元的神奇之处。在上课的时候听这个课，确实感觉很枯燥，而且有点抽象，因为涉及到矩阵，就有些抽象，听下来一遍也感觉没掌握多少，通过最后的这个大作业才又搞懂了一些，算一遍确实是有好处的，弄清楚了有限元的基本原理，用有限元分析解决了大作业这个问题，感觉这个方法用起来还是挺方便的，怪不得外界需求量这么大。贾伟波刚开始接触有限元这门课的时候，感觉接受难度还是挺大的，毕竟没有理论力学和材料力学的学习基础，虽然原理能听懂，但是概念大部分都不理解。随着课程不断深入，开始对各种矩阵运算有浅显的了解。到现在，粗略学会杆与梁的有限元分析，对板的研究也略解皮毛。说到收获，感觉最大的还是学会了ansys这款软件。相比于复杂的手算，冗长的编程，ansys不仅操作更简便，分析更全面，而且可靠性更高，出错率更低，