杆系结构静力学分析(正)

有限元ANSYS上机实验报告学院：机械工程学院班级：09机设 姓名：郭志良 学号：2009111145指导老师： 胡开群实验名称：杆系结构静力学分析目 录1、实验目的2、实验原理3、实验仪器设备4、实验内容5、实验报告6、实验体会一、实验目的1 、熟悉有限元分析的基本原理和基本方法；2 、掌握有限元软件ANSYS的基本操作； 3 、掌握利用有限元软件ANSYS进行杆件结构静力学分析的基本操作；4、结合有限元课程对ANSYS分析结果进行正确评价。二、实验原理利用ANSYS进行有限元静力学分析三、实验仪器设备1、 安装windows XP的微机；2 、ANSYS10.0软件。四、实验内容与步骤1、 熟悉ANSYS的界面和分析步骤；2 、掌握ANSYS前处理方法，包括建模、单元设置、网格划分和约束设置；3、掌握ANSYS求解和后处理的一般方法；4 、实际应用ANSYS软件对杆系结构进行静力学分析。五、实验报告1、实验题目：在相距a=10m的刚性面之间，有两根等截面杆铰接在2号点，杆件与水平面夹角为30o，在铰接处有一向下的集中力F=1000N，杆件材料的弹性模量E=210GPa，泊松比为0.3，截面积A=0.001m2，如下图所示，试利用ANSYS软件二维杆单元LINK1确定集中力位置处的位移。（杆件变形很小，可以按小变形理论计算） 2、叙述有限元的分析步骤：a) 定义单元类型b) 定义实常数c) 定义材料属性d) 创建几何模型1) 建立关键点2) 建立线e) 划分网格，生成有限元模型f) 施加载荷和位移约束条件1) 施加位移约束2) 施加集中载荷g) 求解h) 显示变形图i) 查看节点位移3、实验结果1）显示变形图（附上实验分析结果图）2）查看节点位移（附上实验分析结果图）六、实验体会 课程安排了上机实验，刚开始接触的时候感觉很新鲜以及有点神秘，在后来的学习过程老师的讲解和自己去摸索，逐渐对ansys有了些了解；实验过程中需要我们自己去摸索每一步是怎么来的、具体功能是什么，最终关键还是我们要形成自己对待一个模型怎么去划分网格、静力分析以及动力分析。课程安排的实验室一块敲门砖，要我们自己去钻研，这是个过程；有限元思想以及ansys软件在工程应用中是常见和广泛的，它能求解很多复杂的力学模型；在实验过程中，除了较为熟练常用的操作步骤，也遇到了一些问题，如：对于工作坐标系、笛卡尔坐标系、柱坐标系等的变换使得建模更为方便方面容易混乱；对于模态和谐响应的动力学分析需要更多的课外知识（如面积坐标、动力学方面的知识等）。对遇到的问题，通过老师或者同学可以帮助解决，这也是学习和实验的捷径。总的来说，经过这次ansys上机使得我们更加的了解其使用目的、要求、以及强大的功能，在以后的学习过程中还必须花更多的精力和时间在上面才能在以后所遇到的问题可以用有限元来解决，这也是上机实验和课程的目的所在。5