悬臂梁的横向扭转屈曲例题

《悬臂梁的横向扭转屈曲例题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、7.6横向扭转屈曲分析实例(GUI方式)可以用BEAM188和BEAM189单元来模拟直梁的弯曲和剪切，也可以模拟梁的横向扭转屈曲。为了建立这一模型，需要建立足够密的梁单元网格。典型地，需要用一系列的梁单元来模拟一根直梁。如图7-4所示。图7-4悬臂梁的横向扭转屈曲悬臂梁的横向扭转屈曲，用60个BEAM188单元模拟(通过/ESHAPE显示)　　《ANSYSStructuralAnalysisGuide》§7详细叙述了屈曲分析。本例分析悬臂梁在末端承受横向载荷时的行为。7.6.1问题描述　　一根直的细长悬臂梁，一端固定一端自由。在自由端施加载荷。本模型做特征值

2、屈曲分析，并进行非线性载荷和变形研究。研究目标为确定梁发生支点失稳(标志为侧向的大位移)的临界载荷。参见图7-5。7.6.2问题特性参数　　材料特性：杨氏模量=1.0X10e4psi；泊松比=0.0。几何特性：L=100in；H=5in；B=2in。载荷为：P=1lb。7.6.3草图图7-5梁的变形7.6.4特征值屈曲和非线性破坏分析特征值屈曲分析是线性分析，通常仅适用于弹性结构。通常在小于特征值屈曲分析得到的临界载荷之前发生材料屈服。这种分析比完全非线性屈曲分析所需的求解时间要少。　　用户还可以用弧长法做非线性载荷-位移研究，这时用弧长法确定临界载荷。对于更

3、一般的情况，需要进行破坏分析。　　模型有缺陷时，必须做非线性破坏分析，因为完美模型不会表现出显著的屈曲。可以通过使用特征值分析得到的特征向量，来加入缺陷。求得的特征向量是对实际屈曲模态最接近的预测。添加的缺陷与梁的典型厚度相比，应为小量。缺陷删除了载荷-位移曲线的突变部分。通常情况下，缺陷最大值为梁厚度的1%～10%。UPGEOM命令在前一步分析的基础上添加位移，并把几何形状更新到变形后的形状。7.6.5设置分析名称和定义模型的几何实体　　1、选择菜单“UtilityMenu>File>ChangeTitle”。　　2、输入“LateralTorsionalB

4、ucklingAnalysis”并单击OK。　　3、定义关键点。选择“MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints>InActiveCS”，输入下表所示的关键点号和坐标：关键点号X坐标Y坐标Z坐标按这个按钮接受1000Apply2100.000Apply35050OK　4、在关键点1和2之间建立直线。选择MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines-Lines>StraightLine，出现“CreateStraightLinepicker”窗口，在图形窗口中拾取

5、关键点1和2，然后按“OK”。　　5、保存模型。选择UtilityMenu>File>SaveAs。将文件名存为“buckle.DB”，并单击OK。7.6.6定义单元类型和横截面信息1、选择“MainMenu>Preferences”，单击“Structural”检查框。按“OK”。2、选择“MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete”。出现“ElementTypes”对话框。3、单击“Add...”。出现“LibraryofElementTypes”对话框。　　4、在左列选择“StructuralBea

6、m”。　　5、在右列选择“3Dfinitestrain,3node189”以选中BEAM189。7、定义梁的矩形截面。选择“MainMenu>Preprocessor>Sections>-Beam-CommonSects”。出现“BeamTool”对话框。缺省时ANSYS将截面号设置为1，将子类型设置为RECT(在子类型处图示一个矩形)。因为是矩形横截面，在子类型处不需要修改。　　8、在“BeamTool”对话框的底部，可以看到横截面形状和尺寸的图示。在B标志的部分输入0.2作为横截面的宽度；在H标志的部分输入5.0作为横截面的高度。按“OK”。　　9、通过“

7、BeamTool”对话框显示当前截面特性。按“Preview”。在图形窗口显示截面图和数据汇总。按“Meshview”查看截面网格。按“Close”。7.6.7定义材料特性和定位节点　　1、选择“MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels”。出现“DefineMaterialModelBehavior”对话框。2、在“MaterialModelsAvailable”窗口右侧，双击“Structural->Linear->Elastic->Isotropic”，出现一个对话框。　　3、输入弹性模量EX=1

8、.0E4。　　4、输入PRXY=0.0