简单桁架桥梁ANSYS分析.doc

下面以一个简单桁架桥梁为例，以展示有限元分析的全过程。背景素材选自位于密执安的Old?North?Park?Bridge??(1904?-?1988)，见图3-22。该桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表3-6。桥长L=32m,桥高H=5.5m。桥身由8段桁架组成，每段长4m。该桥梁可以通行卡车，若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1，P2和P3，其中P1=?P3=5000?N,?P2=10000N，见图3-23。??图3-22位于密执安的Old?North?Park?Bridge??(1904?-?1988)??图3-23桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)?表3-6桥梁结构中各种构件的几何性能参数构件惯性矩m4横截面积m2顶梁及侧梁(Beam1)?643.8310m-′?322.1910m-′桥身弦梁(Beam2)?61.8710-′?31.18510-′底梁(Beam3)?68.4710-′?33.03110-′?解答以下为基于ANSYS图形界面(Graphic?User?Interface?,?GUI)的菜单操作流程。安全提示：如果聊天中有涉及财产的操作，请一定先核实好友身份。发送验证问题或点击举报天意??11:36:47(1)进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）?程序→?ANSYS?→?ANSYS?Interactive?→??Working?directory（设置工作目录）→?Initial?jobname（设置工作文件名）:TrussBridge?→?Run?→?OK(2)设置计算类型ANSYS?Main?Menu：Preferences…?→?Structural?→?OK(3)定义单元类型hhQ?RRN??QQwwwwww..bbzzffxxww..ccoomm?QM?9NN?}ANSYS?Main?Menu：Preprocessor?→?Element?Type?→??Add/Edit/Delete...?→?Add…→?Beam:?2delastic?3?→?OK（返回到Element?Types窗口）→?Close(4)定义实常数以确定梁单元的截面参数ANSYS?Main?Menu:?Preprocessor?→?Real??Constants…→?Add/Edit/Delete?→?Add…→?select?Type?1Beam?3?→?OK?→?input?Real?Constants?Set?No.??:?1?,?AREA:?2.19E-3，Izz:?3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁)?→?Apply?→?input?Real?Constants?Set??No.?:?2?,?AREA:?1.185E-3，Izz:?1.87E-6?(2号实常数用于弦杆)→?Apply?→?input?Real?Constants?Set?No.?:?3,??AREA:?3.031E-3，Izz:?8.47E-6?(3号实常数用于底梁)?→?OK(back?to?Real?Constants?window)?→?Close??(the?Real?Constants?window)(5)定义材料参数ANSYS?Main?Menu:?Preprocessor?→?Material??Props?→?Material?Models?→?Structural?→?Linear→?Elastic?→?Isotropic?→?input?EX:?2.1e11,??PRXY:?0.3(定义泊松比及弹性模量)?→?OK?→?Density?(定义材料密度)?→?input?DENS:?7800,?→?OK?→?Close（关闭材料定义窗口）(6)构造桁架桥模型生成桥体几何模型ANSYS?Main?Menu：Preprocessor?→?Modeling?→?Create?→??Keypoints?→?In?Active?CS?→?NPTKeypoint?number：1，X，Y，Z?Location?in?active?CS：0，0?→?Apply?→同样输入其余15个特征点坐标（最左端为起始点，坐标分别为(4,0),?(8,0),?(12,0),?(16,0),??(20,0),?(24,0),?(28,0),?(32,0),?(4,5.5),?(8,5.5),(12,5.5),?(16.5.5),?(20,5.5),?(24,5.5),??(28,5.5)）→?Lines?→?Lines?→?