工程梁結(jié)構(gòu)有限元單元特性的探究論文

時(shí)間：2024-10-12 17:32:04 其他類論文我要投稿

關(guān)于工程梁結(jié)構(gòu)有限元單元特性的探究論文

　　摘要 本文采用在機(jī)械和建筑設(shè)計(jì)經(jīng)常利用到的梁結(jié)構(gòu)為例。選取BEAM3、BEAM4、BEAM188單元建立模型進(jìn)行計(jì)算，其中作用載荷分別為常彎矩、一次彎矩和二次彎矩。從而為應(yīng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)所需的數(shù)值計(jì)算，為方便安全的選取實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的梁?jiǎn)卧峁⿴椭?/p>

關(guān)于工程梁結(jié)構(gòu)有限元單元特性的探究論文

　　關(guān)鍵詞 懸臂梁有限元 BEAM3 BEAM4 BEAM188

　　中圖分類號(hào)：TU323.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

　　0引言

　　工程實(shí)踐中通常還是采用梁?jiǎn)卧M(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。本文采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，其作為工程上一種較為常用的結(jié)構(gòu)，在機(jī)械設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)中常常出現(xiàn)。運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，并與利用ANSYS中梁?jiǎn)卧⒌膽冶哿航Y(jié)構(gòu)的數(shù)值分析進(jìn)行對(duì)比，從而在設(shè)計(jì)時(shí)充分了解ANSYS中梁?jiǎn)卧奶匦�，方便安全的選取實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中需要的梁?jiǎn)卧?/p>

　　1梁?jiǎn)卧榻B

　　ANSYS中的彈性梁?jiǎn)卧狟EAM3和BEAM4都是基于經(jīng)典梁理論的基本假設(shè)這一理論開發(fā)的。由于忽略了橫向剪力和橫向正應(yīng)變的影響，它只適用于長(zhǎng)梁。

　　對(duì)長(zhǎng)梁忽略了橫向剪切變形的影響但是對(duì)于短而粗的梁不應(yīng)該被忽略。Timoshenko梁理論正是針對(duì)這一問題而提出的。在ANSYS中由此開發(fā)的就是BEAM188和BEAM189單元。

　　2忽略剪切作用的梁結(jié)構(gòu)分析

　　ANSYS提供了多種梁?jiǎn)卧獛煲赃m應(yīng)不同的需要，它們的特點(diǎn)和適用范圍各不相同�，F(xiàn)通過算例分別選用四種梁?jiǎn)卧倪M(jìn)行梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算求解。

　　2.1 BEAM3

　　BEAM3單元廣泛應(yīng)用于平面求解。懸臂梁結(jié)構(gòu)BEAM3均布載荷作用下的彎矩云圖，見圖1。

　　2.2 BEAM4

　　利用BEAM4梁?jiǎn)卧冶哿航Y(jié)構(gòu)，彎矩云圖，見圖2。

　　2.3 BEAM188

　　采用不同的形函數(shù)的彎矩云圖見圖3和圖4。

　　3結(jié)論