3.平面四节点矩形单元
⑴建模:由于对称性,取梁的右半部分为研究对象。
①选择平面四节点矩形单元,ANSYS Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>Add>Solid>Quad 4 node42;并设置为带厚度的平面问题,Options>Element behavior k3>Plane strs w/thk。②建立4个关键点:1(0,0,0);2(8,0,0);3(8,3,0);4(0,3,0)。③生成平面:ANSYS Main Menu>Preprocessor>Modeling>Areas>Arbitrary>Through KPs,依次连接关键点,点击ok即可生成矩形梁的横截面。④划分单元:ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Lines>Picked Lines,将截面的宽和高等分;ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool>Shape>Quad、Mapped>Mech>pick all,完成划分。⑤施加约束:ANSYS Main Menu>Solution>Difine Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes,用box选取对称轴上的所有节点,施加x方向的约束;选取右下角的节点施加y方向约束。⑥施加载荷:ANSYS Main Menu>Solution>Difine Loads>Apply>Pressure>On Lines,选取所要加载的直线,点击ok,VALUE Load PRES value输入100000,Optional PRES values at end of J of line Value输入100000,即施加了均布载荷。建好的模型如图3.1所示。
图3.1 四节点矩形单元模型图
⑵分析计算:ANSYS Main Menu>Solution>Solve>Current LS ⑶计算结果:
图3.2 四节点矩形单元计算位移云图
由图3.2可以得出最大位移发生在梁对称轴上,ymax?0.240?10-3m最小位移发生在梁端点处,ymin?0.366?10-4m。
图3.3 四节点矩形单元计算x方向应力
由图3.3可以得出x方向最大应力出现在支座附近,?xmax?11MPa
4.平面六节点三角形单元
⑴建模:由于对称性,取梁的右半部分为研究对象。
①选择平面四节点矩形单元,ANSYS Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>Add>Solid>Quad 4 node42;并设置为带厚度的平面问题,Options>Element behavior k3>Plane strs w/thk。②建立4个关键点:1(0,0,0);2(8,0,0);3(8,3,0);4(0,3,0)。③生成平面:ANSYS Main Menu>Preprocessor>Modeling>Areas>Arbitrary>Through KPs,依次连接关键点,点击ok即可生成矩形梁的横截面。④划分单元:ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Lines>Picked Lines,将截面的宽和高等分;ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool>Shape>Tri、Mapped>Mech>pick all,完成划分。⑤施加约束:ANSYS Main Menu>Solution>Difine Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes,用box选取对称轴上的所有节点,施加x方向的约束;选取右下角的节点施加y方向约束。⑥施加载荷:ANSYS Main Menu>Solution>Difine Loads>Apply>Pressure>On Lines,选取所要加载的直线,点击ok,VALUE Load PRES value输入100000,Optional PRES values at end of J of line Value输入100000,即施加了均布载荷。建好的模型如图3.1所示。
图4.1 六节点三角形单元模型图
⑵分析计算:ANSYS Main Menu>Solution>Solve>Current LS ⑶计算结果:
图4.2 六节点三角形单元计算位移云图
由图4.2可以得出最大位移发生在梁对称轴上,ymax?0.239?10-3m最小位移发生在梁端点处,ymin?0.357?10-4m。
图4.3 六节点三角形单元计算x方向应力图
由图4.3可以得出x方向最大应力出现在支座附近,?xmax?9.43MPa

