课程设计任务书
学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其 自动化 学生姓名 课程设计题目 实践教学要求与任务: 1、 学习掌握运用ANSYS软件 2、 运用ANSYS进行有限元分析 3、 进一步理解有限元分析思想 4、 运用ANSYS软件进行实际运用，解决实际结构问题 班级学号 简支梁的内力计算 工作计划与进度安排: 1、 上机熟悉ANSYS软件（1天） 2、 上机操作练习例题，进一步熟悉软件（1天） 3、 上机操作练习及选定题设题目（1天） 4、 上机进行ANSYS分析（1天） 5、 交课程设计报告及答辩（1天） 指导教师： 专业负责人： 学院教学副院长： 专业.专注 .
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201 年 月 日 201 年 月 日 201 年 月 日 简支粱结构的内力计算
问题阐述
图示简支梁为18号工字钢，跨度L=6m，截面高度H=0.5m，截面面积A=0.008m2，惯性矩I=0.0002108m4，弹性模量E=2.06e11N/mm2，集中载荷P=100KN。对该梁进行分析，画出弯矩图和剪力图。
图1 简支梁
交互式的求解过程
1.进入ANSYS
在D盘建立一名为1001011317的文件夹，工作文件名为jianzhiliang。然后运行 开始——>程序——>ANSYS11.0.0——> Ansys Product Launcher
→file Management →select Working Directory: D:\\1001011317，input job
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name:jianzhiliang→Run
2. 建立几何模型
2.1创建关键点
（1）选择菜单路径：Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Node→In Active CS。
（2）在创建节点窗口内，在NODE后的编辑框内输入节点号1，并在X，Y，Z后的编辑框内输入0，0，0作为节点1的坐标值，按下该窗口内的Apply按钮。
（3）输入节点号2，并在X，Y，Z后的编辑框内输入3，0，0作为节点2的坐标值，单击该窗口内的Apply按钮。
（4）输入节点号3，并在X，Y，Z后的编辑框内输入6，0，0作为节点3的坐标值，单击该窗口内的Apply按钮。
2.2创建直线
（1）选择菜单路径：Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Node→Lines→Lines→Straight Line。
（2）单击以后将弹出一个拾取菜单，此时拾取节点1和节点2，然后点击Apply按键，再拾取节点2和节点3，最后点击Ok按钮，完成直线的创建。
（3）在完成模型创建后，单击工具栏窗口中的SAVE_DB保存数据文件。
3.设定分析模块
选择菜单路径：Main Menu：Preferences，弹出一个对话框，选中Structural，然后单击OK按钮完成分析模块的选择。
4.选择单元类型并定义单元的实常数
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4.1选择单元类型。
（1）选择Main Menu：Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete。 （2）按下Element Type窗口内的Add按钮。
（3）在单元类型库中，选择左侧列表中的BEAM单元家族，及右侧列表中2D elastic 3类型，按下OK按钮完成选择。
（4）按下Close按钮关闭Element Type窗口。
4.2定义单元的实常数。
（1）选择Main Menu：Preprocessor→Real Constants，将弹出实常数列表对话框。 （2）单击对话框中的Add...按钮，然后选择BEAM3。
（3）单击对话框中的OK按钮，弹出定义BEAM3单元实常数的对话框。
（4）在AREA框中输入0.008，在IZZ中框中输入0.0002108，在HEIGHT框中输入0.5，然单击OK按钮，完成实常数的定义。
5.定义材料属性
（1）选择Main Menu：Preprocessor→Material Props→Material Models。 （2）在材料定义窗口内选择：Structural→Linear→Elastic→Isotropic。 （3）在EX后的文本框内输入数值2.06e11作为弹性模量。 （4）按下OK按钮完成定义。
（5）单击工具栏窗口中的SAVE_DB保存数据文件。
6.给几何模型赋属性
（1）选择Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Elements→Elem Attributes，弹出对话框。
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（2）由于本题只有一种单元类型，一种实常数和一种材料属性，所以采用默认选项即可，单击OK按钮完成给几何模型赋属性。
7.划分网格
选择Main Menu：Preprocessor→MeshTool，弹出对话框，单击Mesh按钮，弹出对话框，单击Pick All按钮完成网格划分。
8.施加载荷和约束
8.1施加载荷
（1）选择Main Menu：Solution→Define Loads→ Apply→Structural→Force/Moment→ On nodes。
（2）用鼠标在图形窗口内选择节点2。
（3）按下OK键，弹出对话框，在Lab框中选择FY，在VALUE框中输入-100000。单击OK完成施加载荷工作。
8.2施加约束
（1）选择Main Menu：Solution→Define Loads→ Apply→Structural→ Displacement→ On nodes。
（2）用鼠标在图形窗口内选择节点1。 （3）按下选择窗口内的Apply按钮。
（4）选择自由度UX和UY，并在VALUE后为其输入数值0。 （5）按下Apply按钮。
（6）用鼠标在图形窗口内选择节点3。 （7）按下选择窗口内的Apply按钮。
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（8）选择自由度UY，并在VALUE后为其输入数值0。 （9）按下OK按钮。
图2 施加载荷和约束
9. 求解
（1）选择Main Menu：Solution→Solve→Current Ls。 （2）按下OK按钮关闭Solve Current Load Step窗口。 （3）按下Close按钮关闭求解结束后出现的Information窗口。 （4）浏览/STATUS Command窗口内的信息后，将其关闭。
10. 后处理
10.1绘制梁的Y方向变形图
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（1）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Contour Plot Nodal Solu... （2）选择DOF Solution下的Y-Component of displacement→在Undisplaced shape key 后选择Deformed shape with undeformed edge →OK
图3 简支梁受力变形
10.2建立单元结果表
10.2.1创建单元表，计算节点弯矩。
（1）Main Menu：General Postproc→Element Table→Define Table。 （2）按下Element Table Data窗口内的Add按钮。 （3）在Lab后的文本框内输入IMOMENT。 （4）在左侧列表中选择By sequence num项。 （5）右侧列表中选择SMICS，项。
专业.专注 .
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（6）在右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入6。 （7）按下Apply按钮。
（8）在Lab后的文本框内输入JMOMENT。 （9）.重复上面的步骤4和5。
（10）右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入12。 （11）按下OK按钮→Close。 10.2.2创建单元表，计算节点剪力
（1）选择Main Menu：General Postproc→Element Table→Define Table。 （2）按下Element Table Data窗口内的Add按钮。 （3）在Lab后的文本框内输入ISHEAR。 （4）在左侧列表中选择By sequence num项。 （5）右侧列表中选择SMICS，项。
（6）右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入2。 （7）按下Apply按钮。
（8）在Lab后的文本框内输入JSHEAR。 （9）重复上面的步骤4和5。
（10）右侧列表下的文本框内SMICS后面，输入8。 （11）按下OK按钮→Close。
10.3结果显示
10.3.1列出各节点弯矩和剪力
（1）Main Menu：General Postproc→List Results→Eleme Table Data。
（2）在List Element Table Data窗口内选择IMOMENT，JMOMENT，ISHEAR和
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JSHEAR。
（3）按下OK按钮并在浏览资料窗口内的信息后，将其关闭。 10.3.2画剪力图
（1）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Contour Plot →Line Elem Res （2）在第一个下拉列表中选择ISHEAR，在第二个下拉列表中选择JSHEAR。 （3）按下OK按钮
图4 简支梁剪力图
10.3.3画弯矩图
（1）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Line Elem Res
（2）在第一个下拉列表中选择IMOMENT，在第二个下拉列表中选择JMOMENT。 （3）按下OK按钮。
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图5 简支梁弯矩图
11. 保存结果并退出ANSYS
单击工具栏中的QUIT按钮，将弹出对话框，选择Save Everything项，保存所有项目。单击OK按钮退出ANSYS。
12.总结
专业.专注 .
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