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结构力学课件 结构力学 ——ANSYS简单结构分析 2015.05.14 （1） （2） （3） （4） 例子 一、概念分析 对结构的直观感觉，即在计算开始之前，从整体上把握结构的类型与特征，分析结构整体变形趋势。 利用约束强弱关系、荷载远近关系等，通过位移趋势判断分析支座约束反力 根据支座反力，近似判断结构内力及弯矩，通过内力和变形趋势图的绑定关系，进一步优化变形趋势 二、计算分析 （1）力法 （2）位移法 力法是求解低次超静定结构最基本的方法。力法的基本操作程序为：去掉多余约束，以未知反力为自变量，以局部位移协调为法则，根据力学平衡条件，建立力法方程，最后求解未知反力。进而求出结构内力及弯矩 在概念分析的基础上，通过不同计算方法，精确得出结构内力及弯矩，主要方法有： 力法求解基本过程 变形协调条件：C点位移平衡 图乘法 力学平衡 结构（2）（3）分析过程同（1），结构（4）是静定桁架，根据力学平衡条件可以求出各杆件的轴力 结构力学计算结果 三、ANSYS分析 GUI操作 ANSYS分析是对计算分析及概念分析的辅助分析，更直观地显示结构的真实变形及内力，可以帮助我们更好地理解结构变形。 命令流 （1）设定工作目录和工作文件 （2）选择单元类型 （3） 定义材料参数及截面、实参数 （3） 建模 （4）施加荷载和约束 （5） 分析计算 （6） 结果显示 ANSYS模型基本参数： （1）（2）（3） （4） 变形趋势图 轴力 剪力 弯矩图 结构力学计算与ANSYS计算结果对比 弯矩（N·m） 剪力（N） 位移（mm） 关键点 结构力学 ANSYS 结构力学 ANSYS 结构力学 ANSYS A 37500 37033.7 100000 99500 B 12500 12466.3 C 0 0 12500 12468.8 3.571 3.682 ANSYS分析与结构力学理论分析近似相等，误差2%，可以认为ANSYS正确分析了结构的受力。 水平位移 竖直位移 转角 变形趋势图对比： 结构力学 ANSYS 拐点位置 Y=0.5 Y=0.5 弯矩0点位置 Y=0.5 Y=0.5 BC最大挠度 X=0.4226 △=0.000458 X=0.43 △=0.000454 B点X位移 0.003571 0.003682 B点Y位移 约为0 0可以看出，误差均在2%以内，ANSYS可以很好地显示变形趋势图 弯矩图 变形趋势图 轴力 剪力 结构力学计算与ANSYS计算结果对比 弯矩（N·m） 剪力（N） 位移（mm） 关键点 结构力学 ANSYS 结构力学 ANSYS 结构力学 ANSYS A 12500 12186.3 62500 61996.3 B 0 0 37500 37003.7 C 0 0 1.190 1.191 ANSYS分析与结构力学理论分析近似相等，误差3%，可以认为ANSYS正确分析了结构的受力。 水平位移 竖直位移 转角 变形趋势图对比： 结构力学 ANSYS 拐点位置 Y=0.25 Y=0.25 弯矩0点位置 Y=0.25 Y=0.25 AB最大挠度 X=0.578 △=0.000310 X=0.58 △=0.000333 BC转角 0.00190 0.00191 B点位移 近似为0 0.18e-4 可以看出，误差均在2%以内，ANSYS可以很好地显示变形趋势图 弯矩图 变形趋势图 轴力 剪力 结构力学计算与ANSYS计算结果对比 弯矩（N·m） 剪力（N） 位移（mm） 关键点 结构力学 ANSYS 结构力学 ANSYS 结构力学 ANSYS A 10714.3 10511.9 57142.8 56788.6 B 3571.4 3489.7 42857.1 /3571.4 42211.4 C 0 0 3571.4 3507.2 0 0 ANSYS分析与结构力学理论分析近似相等，误差3%，可以认为ANSYS正确分析了结构的受力。 水平位移 竖直位移 转角 变形趋势图对比： 结构力学 ANSYS 拐点位置 Y1=0.236 Y1=0.906 Y1=0.24 Y2=0.91 弯矩0点位置 Y1=0.236 Y1=0.906 Y1=0.24 Y2=0.91 AB最大挠度 Y=0.554 △=0.000234 Y=0.56 △=0.000267 BC最大挠度 X=0.423 △=0.000131 X=0.43 △=0.000128 B点转角 0.00068 0.000675 可以看出，误差均在2%以内，ANSYS可以很好地显示变形趋势图 结构力学计算与ANSYS计算结果对比 轴力（N） AB BC AD BD BE CE DE 结构力学 1000 1000 0 0 -1000 ANSYS计算 1000 1000 -1