升温条件下杆件支撑结构的热应力分析VIP免费

升温条件下杆件支撑结构的热应力分析一个由两根铜杆以及一根钢杆组成的支撑结构，见图1（a）；三杆的横截面积都为A=0.1in2，三杆的端头由一个刚性梁连接，整个支撑结构在装配后承受一个力载荷以及升温的作用，分析构件的受力状况。模型中的各项参数如表1所示，为与文献结果进行比较，这里采用了英制单位。(a)三杆支撑结构(b)计算模型图1三杆支撑结构的受力以及计算模型表1三杆结构的模型参数材料参数载荷铜的弹性模量：16×10^6psi铜的热膨胀系数：92×10^-7in/in-°FQ=4000lb钢的弹性模量：30×10^6psi钢的热膨胀系数：70×10^-7in/in-°FδT=10°F计算模型如图1(b)所示。采用2D的计算模型，使用杆单元LINK180来进行建模，假设杆的长度为20in，杆的间距为10in，设定一个参考温度（70°F），三杆连接的刚性梁采用约束方程来进行等效。建模的要点：①首先定义分析类型并选取单元，定义杆截面积：②建立对应几何模型，并赋予各单元类型对应各参数值采用耦合方程来进行刚性梁连接的等效③在后处理中，用命令<*GET>来提取其计算分析结果（频率）。④通过命令<*GET>来提取构件的应力值；1选择单元2定义杆截面积3定义材料参数MainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Isotropic→EX：16E6（弹性模量），PRXY：0（泊松比）→OK（返回DefineMaterialModelBehavior窗口)→Structural→Thermalexpansion→SecantCoefficient→Isotropic→Alpx：92E-7→OK（返回DefineMaterialModelBehavior窗口）→Material→Newmodel→Structural→Linear→Isotropie→EX：30E6，PRXY：0→OK（→返回DefineMaterialModelBehavior窗口）→Structural→Thermalexpansion→SecantCoefficient→Isotropic→Alpx：70E-7→OK→Close（关闭材料定义窗口）4设定初始温度ANSYSMainMenu:Preprocessor→Loads→DefineLoads→Settings→ReferenceTemp→TREF：70→OK5构造分析模型生成节点ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→InActiveCS→Nodenumber：1，X，Y，ZLocationinactiveCS:-10，0，0，Apply→依次输入3号节点（10，0，0）、4号节点（-10，-20，0）与6号节点（10，-20，0）ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→FillbetweenNds→用鼠标单击1、3两个节点→OK→OKANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Nodes→FillbetweenNds→用鼠标单击4、6两个节点→OK→OK生成元素并分配材料类型、section数ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→ElemAttributes→MAT，1，TYPE，1，LINK180，SECNUM，1→OKANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→AutoNumbered→ThruNodes→点击1、4号节点→Apply→点击3、6号节点→OKANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→ElemAttributes→MAT：2；TYPE：1LINK180；SECNUM：1→OKANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Elements→AutoNumbered→ThruNodes→点击2、5号节点→OK6模型加约束ANSYSMainMenu:Preprocessor→Coupling/Ceqn→CoupleDOFs：点击4、5、6三个节点→OK→NSET：1，Lab:UY→OKANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→DisplacementOnNodes一选取1、2、3号节点→OK→Lab2：ALLDOF→OK7施加载荷ANSYSMainMenu:Preprocessor→Loads→DefineLoads→Apply→Structural-Force/Moment→OnNodes→点击5号节点→OK→Lab:FY，Value:-4000→OKANSYSMainMenu:Preprocessor→Loads→DefineLoads→Apply→Structural→Temperature→UniformTEM→TUNIF：808计算分析ANSYSMainMenu:Preprocessor→Loads→LoadStepOpts→OutputCtrls→SoluPrintout→Item:Basicquantities，FREQ:EveryNthStep，ValueofN：1，→OKANSYSMainMenu:Preprocessor→Loads→LoadStepOpts→OutputCtrls→SoluPrintout→Item:ElemNodalLoads，FREQ:EveryNthStep，ValueofN：1，→OKANSYSMainMenu:Solution→AnalysisType→NewAnalysis→Static→OKANSYSMainMenu:Solution→AnalysisType→Sol'nControls→Basic→Numberofsubsteps：1ANSYSMainMen...