Расчёт балки в ANSYS

К описанию задачи прилагается пример входного файла для задачи. Он имеет расширение .inp и во многом похож на входной файл для решения задачи о равновесии фермы. 

Раздел препроцессора

В модуле препроцессора следует задать имя файла для вывода результатов и задать вывод результатов в графический файл.

/prep7           ! Входим в препроцессор /PREP7
f_r='SMs2'
/show,f_r,grph   ! В режиме /BATCH задаем вывод графики
                 ! в файл <f_r>.grph
При решении задачи о равновесии балки используется тип элемента beam3, при помощи команд r и mp задаём геометрические и материальные параметры соответственно
                 ! Все данные в системе СГС
et,1,beam3       ! Элементы с TYPE=1 - , балочные КЭ BEAM3
                 ! (используется при построении эпюр)
keyopt,1,9,9     ! KEYOPT(9)=9 для BEAM3 -
                 !   вывод в 9 промежуточных точках элемента
r,1,28.9,2030,20 ! REAL CONST. типа REAL=1 : (двутавр N 20а)
                 !   площадь поперечного сечения AREA=28.9 ,
                 !   момент инерции IZZ=2030 ,
                 !   толщина HEIGHT=20
mp,ex,1,2e6      ! MAT. PROP. типа MAT=1: модуль Юнга EX=2e6
Замечание: Если задача сформулирована как "найти реакции опор" или "построить эпюры поперечной силы и изгибающего момента", эти параметры могут быть выбраны произвольно.

Далее строим узлы и элементы, используя для построения узлов команду N, для построения элементов - команду E.

Раздел решения

В разделе /SOLU задаём условия закрепления и нагрузки. Для задания закреплений используем команду D. Если в узловой точке задана глухая заделка, команды следующие:

d,4,ux           !
d,4,uy           !  UX = UY = ROTZ = 0 в узле 4 (жесткая заделка)
d,4,rotz         !
Если в узле задаётся шарнирная опора, используем команды вида:
d,4,ux           !
d,4,uy           !  UX = UY = 0 в узле 4
Часто на схеме балки в шарнире допускается горизонтальное перемещение и изображается шарнир "на колёсиках". В этом случае достаточно команды
d,4,uy           !  UY = 0 в узле 4
Задаём нагрузки. Для задания сосредоточенных нагрузок используется команда F. Если в узловой точке задан момент, команда следующая:
f,2,mz,-2e5       ! Задаем момент MZ=-2e5 в узле 2
                  ! (положительным считается MZ,
                  !  направленный против часовой стрелки)
Если в узловой точке задана поперечная сила, команда следующая:
f,2,fy,1e5       ! Задаем момент FY=1e5 в узле 2
                 ! (сила FY положительна, если направлена по оси +Y
Если на каком-то элементе задана равномерно распределённая нагрузка, используем команду SFBEAM
sfbeam,1,,pres,20 ! Задаем постоянную распределенную нагрузку
                  ! на элементе 1  PRES=20
                  ! (положительным значением PRES считается
                  !  направление против оси +Y)
Далее вызываем команду solve. 

Раздел постпроцессора

Раздел постобработки результатов будет проще целиком взять из приложенного файла. Студенты сдают отчёт, включающий в себя: 

  •  Постановку задачи 
  • Текст программы 
  • Результаты работы программы (реакции опор, эпюры перерезывающей силы и изгибающего момента), 
  • сравнение с точными результатами.