屈曲分析——拱形梁屈曲分析.doc

2014-2015年度第一学期有限元期末作业
屈曲分析——拱形梁屈曲分析


学院:理学院
专业:光信息科学与技术
姓名:

学号:
日期:2014年11月

问题描述
如图为拱形梁结构图(单位:mm),拱形桥的截面为形Ø2mm,材料的弹性模量为E=*MPa,泊松比为:(高强度弹性材料)。分析该结构在端点2,3处固定约束力,在拱顶中间施加一个集中载荷F时结构的稳定性。
问题分析
问题是一个典型的载荷法非线性屈曲分析实例,采用的是载荷控制法求解。通过分析可获得共性梁结构的临界屈曲载荷。
三、GUI菜单操作
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(1)定义工作文件名:选择GUI菜单路径Main Menu→File→Change Jobname命令,弹出Change Jobname对话框。输入BEAM,选择New log and error files复选框,单击 OK按钮。
(2)定义工作标题:选择GUI菜单路径Main Menu→File→Change Title命令,弹出 Change Title 对话框。输入 Stability Analysis,单击 OK 按钮。
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选择 GUI 菜单路径 Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete 命令,弹出Element Type对话框。单击Add按钮,弹出Library of Element Types对话框。在左右列表框中分别选择Structural Mass/Beam和2 node 188,单击OK按钮。
GUI 菜单路径 Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models 命令,弹出 Define Material Models Behavior 窗口。按箭头方向双击 Material Models Available列表框中的Structure→Linerar→Elastic→Isotropic选项,在弹出的对话框中的EX ,单击OK按钮(默认材料编号为1)。选择 GUI菜单路径Material/Exit命令,完成材料属性的设置。
Ø2mm:
选择 GUI 菜单路径 Main Menu→Preprocessor→Sections→mon Sections 命令,弹出Beam Tool窗口。在ID文本框输人100。在Sub-Type项右侧下拉菜单中选择项,在R文本框中输入设计参数1,单击OK按钮。完成梁截面定义。
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(1)建立拱形梁的关键点1〜3:选择GUI菜单路径Main Menu→ Preprocessor→ Modeling→Create→Points→In Active CS 命令,弹出 Create Keypoints in Active (Coordinate System对话框,在Keypoints Number文本框中输人1,在X,Y,Z文本框中分别输入数值0,-300, 0,单击OK按钮(创建点1 (0, 一300, 0))。用同样方法创建点2 (200,0,0),3 (-200,0,0)。
(2)建立拱形梁的轮廊线:选择GUI菜单路径Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→→八res→By End KPs & Rad 命令,弹出 Arcs by End KPs & Rad 对话框,在文本框中一次性输入2, 3 (圆弧终点编号,用逗号隔开),单击OK按钮。继续在文本框中一次输人(圆心点编号),击OK按钮。弹出如图5-15所示的Arc by End KPs & Radius对话框,在RAD文本框中输人360. 5551275,单击OK按钮。生成拱形梁的轮廓线1。


(1)单元大小控制:选择 GUI 菜单路径 Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh Tool命令,弹出Mesh Tool对话框。在Size Controls项的Lines栏单击Set按钮。弹出 Element Size on Picked lines 对话框,单击 Pick All 按钮。弹出 Element Size on Picked lines对话框,在NDIV文本框中输人数值50,单击OK按钮。完成单元密度设置。
(2)分配单元类型、材料等:选择GUI菜单路径Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh Attributes→Picked Lines 命令