ANSYS实验分析报告_2.doc

昆明理工大学ANSY实验分析报告 第 PAGE 1页 共6页 ANSYS实验分析报告 专业： 工程力学 姓名： 学号： 柱体在横向作用力下的应力和变形分析 第一部分：问题描述 已知一矩形截面立柱，x方向长3m，z方向宽2m，y方向高30m。材料为C30混凝土，弹性模量E=2.55×1010，泊松比u=0.2。底端与地面为固定端约束，在立柱中间施加一沿x方向的集中荷载F=30KN，不考虑底部基础和结构自重。如图所示： 柱体几何尺寸示意图 理论分析：由已知条件，显然这是个弯曲问题。根据材料力学知识，很容易知道底部与地面接触面为危险截面，左端受拉，右端受压，有： 最大变形处在顶端，挠度为： 第二部分：ANSYS求解过程 /BATCH /input,menust,tmp,,,,,,,,,,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 /NOPR /PMETH,OFF,0 KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,0 KEYW,MAGNOD,0 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 KEYW,PR_CFD,0 /GO /PREP7 ET,1,SOLID45 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.55e10 MPDATA,PRXY,1,,0.2 RECTNG,0,3,0,30, VOFFST,1,2, , FLST,5,3,4,ORDE,3 FITEM,5,7 FITEM,5,-8 FITEM,5,12 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1,0.5, , , , , , ,1 MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 CM,_Y,VOLU VSEL, , , , 1 CM,_Y1,VOLU CHKMSH,VOLU CMSEL,S,_Y VMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 FINISH /SOL 图一.划分网格后的柱体模型 图二.柱体在荷载作用下的变形 图三.柱体在荷载作用下的应力 第三部分：结果分析 将材料力学理论计算结果与ANSYS模拟结果进行对比：柱体最大挠度发生在顶端，理论计算结果为=0.735㎜，ANSYS模拟结果为=0.741㎜，可见ANSYS模拟结果是正确的。下面分析应力，理论计算结果为=150kpa，ANSYS模拟结果为=165 kpa，根据圣维南原理，由于底部为固定约束，应力情况较为复杂，而理论计算没有考虑到这一点，所以这个偏差是肯定存在的。下面列出距地面3m的高度理论解和ANSYS模拟结果： 节点 Y方向应力ANSYS模拟结果 Y方向应力理论解 14 -0.12002E+06 -0.12× 894 -0.12002E+06 -0.12× 895 -0.12002E+06 -0.12× 896 -0.12002E+06 -0.12× 441 0.12002E+06 0.12× 1233 0.12002E+06 0.12× 1234 0.12002E+06 0.12× 1235 0.12002E+06 0.12× 可见在距固定端稍远的地方，理论计算结果与ANSYS模拟结果是基本上相同的。 综上所述，本此ANSYS实验分析结果和理论计算结果是相同的，也是符合实际情况的。