门式钢架的受力分析ansys.doc

门式钢架的受力分析 问题描述： 门式钢架受到均布荷载q=300N/m作用，其柱高4.5m，横梁长12m，柱和梁均采用钢梁制作，杨氏模量E=3×MPa，泊松比μ=0.25，且已知柱和梁的横截面形式均为工字梁，其中柱的参数为W1=0.15，W2=0.15，W3=0.3，t1=0.015，t2=0.015，t3=0.008，梁的参数为柱的参数的1.565倍。 12m q=300N/m 要求：求在均布荷载q作用下门式钢架的剪力、最大弯矩、最大转角，绘制弯矩图以及剪力图。 4.5m 示意图： 图1 门式钢架示意图 求解过程： （一）：启动ansys 开始→所有程序→ansys8.1→configure ANSYS products→指定工作目录File management→给定作业名123→run。 （二）：用ansys求解 1、点击preference，选structural，然后点OK. 2、设定单元类型：打开preprocessor下拉菜单中的Element type，分别添加beam类型中的 2 node 188与3 node 189。之后再点击close。 3、设定单元截面形式： Preprocessor→Section→Beam→ Common sections。将出现梁工具对话框，按已知条件输入参数。点击OK。 4、定义材料属性：按照杨氏模量E=3×MPa，泊松比μ=0.25，定义材料1。Material Props→Material models→structural→Linear→Elastic→Isotropic→输入数值→OK。 5、创建模型： (1).定义四点：1：（0，0，0）2（0，4.5，0）3（12，0，0）4（12,4.5,0）preprocessor→modeling→creat→keypoints→In Active CS。依次输入各点的坐标。 (2).创建直线：依次选择1和2，3和4，2和4创建三条直线。 打开最上面菜单栏的WorkPlane，勾选第一个和第三个，打开WP settings，第二栏选择Grid and Triad，其他最小和最大值以及单位选择见图。点击OK确定。 Modeling→Creat→Lines→Lines→Straight Line→依次点击12点、34点、24点→OK。创建了三条直线。 （3）.给模型赋予属性: 选择直线1，材料属性MAT选择1，单元类型TYPE选择1 BEAM 188，单元截面形状SECT选择1 liang，选择3点作为左侧柱子的定向关键点。 选择直线2，材料属性MAT选择1，单元类型TYPE选择1 BEAM 188，单元截面形状SECT选择1 liang，选择1点作为右侧柱子的定向关键点。 选择直线3，材料属性MAT选择1，单元类型TYPE选择2 BEAM 189，单元截面形状SECT下拉列表中选择1liang，选择1点作为横梁的定向关键点。 （4）.划分单元：选择直线1和2，设置划分分数DAIV为10，同样方法划分直线3为20，Mesh Lines划分直线1，2，3。 6、施加荷载及求解 （1）.选择底端的1和3点，建立全约束ALL DOF （2）.选择横梁，按已知条件设定VALI为-300。 （3）.创建新分析，选择Static项。 （4）.Slove查看检查模型信息，确认无错后求解。 7、后处理 （1）.求门式钢架的剪力值和最大弯矩值。 （a）、建立节点剪力和弯矩的单元表 在Lab文本框输入Ishear，在By sequence num在上列表选择SMISC在右下框输入5建立I节点剪力的单元表数据。 在Lab文本框输入Jshear，在By sequence num在上列表选择SMISC在右下框输入18建立J节点剪力的单元表数据。 在Lab文本框输入IM，在By sequence num在上列表选择SMISC在右下框输入2建立I节点剪力的单元表数据。 在Lab文本框输入JM，在By sequence num在上列表选择SMISC在右下框输入15建立J节点剪力的单元表数据。 (b)、List Results→Elem Table Date，可查看所求的各项值，如图所示。 （2）.画出门式钢架的剪力图和弯矩图。 （a）、Plot results在LabI列表中选择IM，在LabJ列表中选择JM，绘出门式钢架的弯矩图如图所示。 （b）、Plot results在LabI列表中选择Ishear，在LabJ列表中选择Jshear，绘出门式钢架的弯矩图如图所示。 General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Line Elem Res。 门式钢架弯矩图 门式钢架剪力图 （3）.画出门式钢