工程計(jì)算軟件大作業(yè)

1、.姓名：_ _ 大 連 理 工 大 學(xué)學(xué)號(hào)：_ 課 程 名 稱： 工程計(jì)算軟件系統(tǒng) 試卷： 兩頁 考試形式：大作業(yè)院系：_ _ 授課院（系）：工程力學(xué)系 第一題總分標(biāo)準(zhǔn)分100100得分 一、 綜合題（共100分）用ansys軟件建立如下模型，并進(jìn)行靜力與模態(tài)分析。作業(yè)要求： 1）用文字及必要圖片敘述主要建模過程及思路（50分）；2）靜力分析，要求貼出結(jié)構(gòu)的Mises應(yīng)力及合成位移的云圖（20分）；3）模態(tài)分析，要求求出結(jié)構(gòu)前三階自振模態(tài)的頻率，貼出前三階模態(tài)的振型圖（20分）；4）對(duì)本門課程學(xué)習(xí)過程中的體會(huì)及建議（10分）。材料性質(zhì)：彈性模量E=2.1E11Pa，泊松比v=0.3，密度為78

2、00kg/m3；邊界條件：如下圖所示，路面下方最低端6個(gè)點(diǎn)固定；載荷：路面受到垂直向下的均布荷載，大小為0.015MPa；模型如下：?jiǎn)螌勇访骐p跨橋梁結(jié)構(gòu)。幾何模型圖梁1為空心矩形截面，梁2和3為工字型截面，梁4和梁5為空心圓柱形截面，各梁截面具體參數(shù)如下： 梁1：寬1米，高0.6米，厚度均為60毫米； 梁2：W1=W2=0.8米，W3=1米，T1=T2=50毫米，T3=40毫米； 梁3：W1=W2=0.6米，W3=0.8米，T1=T2=40毫米，T3=28毫米，注意，梁2和3的擺放要緊貼在路面下面，不能高出路面； 梁4：外半徑為160毫米，內(nèi)半徑：120毫米； 梁5：外半徑為200毫米，內(nèi)半徑

3、：150毫米； 板厚（路面）：25毫米。有限元模型示意圖：所有梁?jiǎn)卧疽鈭D：梁截面2（紫色）和3（紅色）與路面（綠色）相對(duì)位置示意圖1） 用文字及必要圖片敘述主要建模過程及思路a) 生成幾何模型使用創(chuàng)建矩形創(chuàng)建一個(gè)15*56的底面出來，然后將（3,0,0）、（53,0,0）和（28,0,1）的點(diǎn)標(biāo)記出來，以三點(diǎn)繪出圓弧線，節(jié)點(diǎn)連線平分10份標(biāo)記關(guān)鍵點(diǎn)，做這些關(guān)鍵點(diǎn)上方Z軸坐標(biāo)高過弧線的各點(diǎn)連接它們，并用這些線以用Divide里的Line by Line函數(shù)來劃分圓弧線以得到截點(diǎn)，連接節(jié)點(diǎn)與平面上的點(diǎn)來得到平行的豎桿，對(duì)另一側(cè)進(jìn)行同樣的處理后，調(diào)整坐標(biāo)至對(duì)稱點(diǎn)位置，之后采用Reflect來鏡像圖

4、形，得到全圖。b) 定義參數(shù)根據(jù)題意，選擇梁和版單元，其中，梁選用BEAM188單元，板使用SHELL181單元。輸入材料常數(shù)E=2.1E11Pa,=0.3,密度為7800kg/m。參數(shù)定義梁截面性質(zhì)（Sections>>Beam>>Common Sections），定義板厚c) 劃分網(wǎng)格首先分別賦予單元屬性，后利用Mesh Tool劃分網(wǎng)格。梁?jiǎn)卧诿織l線上均設(shè)定為10個(gè)單元，將剖分面單元的大小設(shè)為0.5。2）靜力分析，要求貼出結(jié)構(gòu)的Mises應(yīng)力及合成位移的云圖得到Mises應(yīng)力云圖如下：得到位移Mises圖如下：顯然，最大應(yīng)力為370Mpa，最小值為1380.36pa；而最大位移為0.186532m，最小位移為03）模態(tài)分析，要求求出結(jié)構(gòu)前三階自振模態(tài)的頻率，貼出前三階模態(tài)的振型圖前三階自振頻率如下：其陣形圖：一階：二階：三階：4）對(duì)本門課程學(xué)習(xí)過程中的體會(huì)及建議：經(jīng)過這門課程的學(xué)習(xí)，我的理論知識(shí)得到了相當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，在上機(jī)的老師指導(dǎo)，同學(xué)幫助，自我摸索中，掌握了一定的ansys使用技巧，我的力學(xué)分析思想也得到了一定的促進(jìn)，現(xiàn)在總結(jié)起來想想，我學(xué)到的ansys知識(shí)也正是如