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1、弹性力学上机作业楔形体的承载分析班级：海工08-1姓名：学号：20H年5月23日星期一完成当晚10点50分享定于2011年5月24日上缴作业请下载的同学自行修改该文档，请不要和本人的作业雷同！谢谢！1.问题重述楔形体受自重以及齐顶水压作用，求应力分布，已知：弹性模量E=2Xl()4MPa,泊松比U=O.167,厚度为Im(作为平面应力问题)，高度10m,底边长7m,自重p=2.4X104n1113,水密度为P=IOSkgziR本题中的重力加速度取gROm/s?。2 .问题分析该问题属于线性静力学问题,作为平面问题进行分析求解。由于楔形体受到齐顶水压力,采用函数加载法施加载荷。3 求解步骤和方法
2、3.1 建立工作文件名和工作标题1) 选择UtilityMenu-File-ChangeJobname命令，出现ChangeJobname对话框。在“/FILNAM”EnterneWJObname中输入文件工作名PRoI(即问题1),点击OKo2) 选择UtilityMenu-File-ChangeTitle命令，输入WATERPRESSURE,单击OK。3.2 定义单元类型1) jMainMenu-Preprocessor-ElementType-AddZEclitZDelete,在对话框中单击“Add”，出现LibraryofElementTyPeS对话框，选择SlnicluralSoli
3、d,Triangle6node2”,在Elementtypereferencenumber栏中输入1,点击OK。2) 单击ElementTypes上的Options,在对话框中的ElementbehaviorK3下拉选框中选择Plainstrain,单击OKo3)单击ElementType对话框中的Close,关闭该框。3.3 定义材料性能参数1) 选择MainMenu-Preprocessor-MaterialPros-MaterialModels出现DefineMaterialModelBehavior对话框。2) 在MaterialMOdeISAVailable依次双击StrUCtUra
4、I-Linear-EIaStiC-ISotrOPic,(即，结构-线性-弹性-各向同性)，在出现的对话框EX栏中输入,“2E10”，即弹性模量E=2IO4MPa,在PRXY中输入0.167,即泊松比=0.167,点击0K。3)在DenSity中输入2.4E3,即材料密度为2400kgm3,换算为自重即为p=2.4XlO,N/n?。4)在DefineMaterialModelBehaViOr对话框中点击Material-Exit,退出。3.4创建几何模型、划分网格1)选择MainMenu-Preprocessor-Modeling-Create-KeyPoints-InactiveCS,在NPT
5、Keypointnuber输入1,在X,Y,ZLocationinactiveCS输入栏分别输入0,0,0,单击APPIyo2)参照上一步的操作，依次创建一下关键点：2(7。0),3(0,10,0)o单击OK。3) 选择MainMenu-Preprocessor-Modeling-Create-Areas-Arbitrary-ThoughKPs,在屏幕上依次点取1,2,3,1各个关键点，单击0K。创建楔形体成功。4) 选择MainMenu-Preprocessor-Meshing-SizeCntls-ManualSize-Lines-PickedLines,在对话框中输入1,再在NDIVNo.
6、ofelementdivisions输入20。5)之后参照上步操作，将直线2,3的NDlVNo.ofelementdivisions设置为30。6) 选择MainMenu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Areas-Mapped-Bycomers,出现MapMeshAreaby选择菜单，输入1,点击OK,再次在MaPMeShAreaby菜单输入3,2,1,点击0K。7) 选择UtilityMenu-Select-Everythingo8)选择UtilityMenU-PIot-Element,ANSYS显示窗口显示网格划分结果。图2网格划分结果9) SaveDatabase,
7、输入1-Ldb。9.5 加载求解1) 选择MainMenu-Solutions-AnalysisType-Newanalysis选择分析类型为Static,点击OKo2) 选择MainMenu-Solution-DefineIoads-Apply-Functions-DefineZedit,出现FunctionEditor,参照下图设置。选择对话框上的FiIe-Save,出现另存为对话框，将函数命名为FUNC保存为工作目录下，单击保存。Close关闭Functioneditor出现APPlyU,ROTonL选择菜单，输入1,点击OK,出现APPlyU,ROTonLines,参照下图设置。Dis
8、placementvalue输入0。图4施加位移载荷对话框6) 选择MainMenu-Solution-DefineIoads-Apply-Structural-Inertia-Gravity-Global,将Y方向重力加速度设置为IOo7) 选择UtilityMenu-File-Saveas,保存为l-2.db.8) 选择MainMenu-Solution-Solve-CurrentLS,单击Solvecurrentloadstep上的OK,ANSYS开始求解计算，求解结束后系统反馈NOte提示框，点击ClOSe关闭即可。9)选择UtiIityMenU-FiIe-Saveas,出现SaVed
9、atabaSe对话框，输入l-3.db,保存求解结果。9.6 查看求解结果1) 选择MainMenu-GeneralPostproc-PlotResults-ContourPlot-NodalSolu出现ContoUrNodalSolutiondata,选择NodalSolution-DOFSolution-Displacementvectorsum,单击OK,出现如下图所示合位移等值线图。图7合位移等值线图2) 选择MainMenu-GeneralPostproc-PlotResults-ContourPlot-NodalSolu,出现ContourNodalSolutiondata,选择NodalSolution-Stress-VonMisesstress,单击OK,ANSYS显示框框显示如下图所示等效应力场等值线图。图8等效应力场等值线图3）保存数据，退出程序。
