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一根箱形简支梁,长L=4000mm,受到均布扭转荷载Mt=2.5KN.m/m的作用,求其截面应力及位移。如果是单纯分析位移或内力的话,无疑用BEAM单元是最好的选择,可是如果要分析截面上应力的分布,就不得不考虑使用SHELL单元了。下面我就用shell63分析了这个问题,可是在加载时,就有点迷惑了,究竟怎么加呢?我想出来三种方法,得到的结果都不同,而且没有一个接近正确答案的,恳请大家指正。
fini
/cle
/filname,gzt-285,1
t1=6
t2=2
a=250+(t1+t2)/2
b=50+t1
L=4000
/prep7
et,1,shell63keyopt,1,11,2mp,ex,1,206e3mp,prxy,1,0.3R,1,T1R,2,T2k,1k,2,bk,3,b,ak,4,,ak,5,,,Ll,1,2l,2,3l,3,4l,4,1
l,1,5
lsel,,,,1,4
adrag,all,,,,,,5
lsel,all
ldele,5,,,1
numcmp,all
/view,1,1,1,1
/rep
aplo
asel,,,,2,4
aatt,1,1,1
asel,inve
aatt,1,2,1
SAVE
ENUM=50 !纵向所划分的单元数
lsel,,loc,z,l/2
lesize,all,,,ENUM
lsel,,loc,x,b/2lesize,all,,,4lsel,,loc,y,a/2lesize,all,,,10
alls
mshkey,1mshape,0,2damesh,all!eplotnsel,,loc,znsel,a,loc,z,ld,all,ux,,,,,uynsel,,loc,znsel,r,loc,y,a/2d,all,uz
!均布扭转荷载为2.5kN.m/m,将其转换为节点荷载——扭矩mz
!nsel,,loc,y,ansel,r,loc,x,b/2nplo,1f,all,mz,2.5e3*L/ENUM
!将每个节点扭矩mz转化为两个集中力加在腹板中点
!nsel,,loc,y,a/2nsel,r,loc,xf,all,fy,2.5e3*L/ENUM/b
!nsel,,loc,y,a/2nsel,r,loc,x,bf,all,fy,-2.5e3*L/ENUM/b
!将每个节点扭矩mz转化为两个集中力加在腹板与上翼缘交点处
nsel,,loc,y,ansel,r,loc,xf,all,fy,2.5e3*L/ENUM/b
nsel,,loc,y,ansel,r,loc,x,bf,all,fy,-2.5e3*L/ENUM/b
alls
/solusolvefini
/post1
nsel,,loc,z,l/2$prnsol,rot,z
!跨中转角位移理论解为0.01181rad
以跨中腹板中间节点(NODE=1208/545)的转角位移为标准,比较这三种加载方式的结果:
1.均布扭转荷载为2.5kN.m/m,将其转换为节点荷载——扭矩mz
ROTZ=0.28501E-02
2.将每个节点扭矩mz转化为两个集中力加在腹板中点
ROTZ=-0.32776E-02
3.将每个节点扭矩mz转化为两个集中力加在腹板与上翼缘交点处
ROTZ=-0.33165E-02
从结果上看,这三种加载方案都不理想。
还有一个问题,就是求出的理论解是针对整个跨中截面的,而ANSYS分析出来的结果是跨中截面各个
节点的,且各节点不尽相同,取哪个节点为合适呢?上面作比较时我取的腹板中点处节点。 |