ANSYS中LINK180桁架与BEAM188梁的比较

LINK180桁架与BEAM188梁的比较

一、 两种结构的介绍 LINK180桁架结构：

BEAM188梁结构：

如上图所示，第一种结构模型跨长5?2=10m，弹性模量E=2?1011N/m2, 泊松比λ=0.3，材料的密度为ρ=7.8?103kg/ m3，截面面积为0.01m2，图中把自重荷载等效为均布线荷载q=9.8?103kN/ m作用于结构上，有如图所示的集中荷载作用。第二种结构模型跨长5?2=10m，弹性模量E=2?1011N/m2, 泊松比?=0.3，材料的密度为ρ=7.8?103kg/ m3，截面b?h=100mm?100mm，图中把自重荷载等效为均布线荷载q=9.8?103kN/ m作用于结构上，有如图所示的集中荷载作用。 然后对两种所建模型的简支梁进行建模比较分析。 二、建模过程

1．LINK180结构的建模过程

第1步：设置工作名称及图形标题

选择菜单项Utility Menu>File>Change Jobname，指定分析的工作名称为1；再通过菜单项Utility Menu>File>Change Title，指定图形显示区域的标题为my

ansys。

第2步：进入前处理器

通过菜单项Main Menu>Preprocessor进入前处理器PREP7以开始建模。 第3步：定义单元属性 （1）定义单元类型。

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，在弹出的Element Types对话框中，单击Add…按钮，出现Library of Element Types对话框，选择LINK2D Spar1，单击OK按钮。这时可以看到Element Types对话框中已经定义的单元类型，如下图所示。

（2）指定单元实参数

首先为杆单元指定截面参数，选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Real Constants，在Real Constants对话框中，单击Add按钮，选择LINK180，进如下面的对话框，如图定义截面面积0.01，其他默认，单击OK按钮，返回Real Constants,单击OK按钮退出，完成参数的定义。

（3）定义材料参数。

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models，将出现Define Material Model Behavior对话框，在窗口的右侧依次双击Structure?Linear? Elastic?Isotropic，在下图所示的对话框中输入材料的弹性模量2e11以及泊松比0.3,然后在Density选项中定义单元的密度，如图所示。

然后单击OK按钮，返回Define Material Model Behavior对话框，将其关闭，返回图形用户界面。

第4步： （1）建立节点。

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>In Active CS，在Create Nodes in Active Coordinate System对话框中输入节点号1，坐标（2，0，0），单击Apply按钮，直到节点号5坐标（10，0，0），再依次建立上排节点，节点号6，坐标（0，2，0），直到节点号10坐标（8，2，0）从单击OK按钮。 （2）建立杆单元。

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements> Auto Numbered>Thru Nodes弹出拾取框，用鼠标在屏幕上依次连接节点，单击OK按钮，即创建杆单元成功。

第6步：退出前处理

通过菜单项Main Menu>Finish,退出前处理器。 第7步：施加约束与载荷

选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes，对节点1的自由度的UX,UY和UZ以及5节点的UY和UZ进行约束。

选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes，选择节点6，施加集中载荷FY为-200000,重复一次，在节点2,4处施加集中载荷FY为-400000.

选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Gravity>Global,弹出对话框，在ACELX栏中输入9.8，然后单击OK。

第8步：求解

选择菜单项Main Menu>Solution>Solve>Current LS，求解当前载荷步。 第9步：退出求解器

求解结束，通过菜单项Main Menu>Finish，退出求解器。

第10步：读入结果

通过菜单项Main Menu>General Postproc>Read Results>First Set，将结果读入后处理器。

第11步：观察结构变形

选择菜单项Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu，选择Y方向位移分量，变形力选项下拉列表中选择Deformed shape only以及Auto Calculated,绘制出位移等值线图。

2．BEAM188结构的建模过程 第1步：设置工作名称及图形标题

选择菜单项Utility Menu>File>Change Jobname，指定分析的工作名称为2；再通过菜单项Utility Menu>File>Change Title，指定图形显示区域的标题为my ansys。

第2步：进入前处理器

通过菜单项Main Menu>Preprocessor进入前处理器PREP7以开始建模。 第3步：定义单元属性 （1）定义单元类型。

选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，在弹出的Element Types对话框中，单击Add…按钮，出现Library of Element Types对话框，选择BEAM188，单击OK按钮。这时可以看到Element Types对话框中已经定义的单元类型，如下图所示。