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ANSYS分析 vs 理论解 | 矩形截面梁的扭转效应
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ANSYS分析 vs 理论解 | 矩形截面梁的扭转效应 导读：矩形截面梁的切应力和扭转角用ANSYS怎么计算呢？与解析解吻合吗？ 一、模型演示 本试验演示了非圆形截面构件在扭矩作用下的扭转效应。 取一根由海绵制成的矩形截面梁，在纵向画出每个面的中心线，代表梁的中性层。再沿梁长度方向等间隔地画出一系列垂直线，代表梁的不同横截面。用塑料框架固定海绵梁的一端，对另一端施加扭转。可以观察到： (1)代表梁横截面的线不再保持平直。 (2)代表中性层的水平中心线与垂直线之间的夹角不再保持90°。 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247856740_640.webp.jpg 那么，矩形截面梁的切应力和扭转角用ANSYS怎么计算呢？与解析解吻合吗？ 二、问题描述 矩形截面杆件的h= b = 20 mm，扭矩T= 200 N.m，剪切模量G = 80 GPa。计算矩形截面梁的切应力和扭转角。 问题分析：只受扭转，用梁单元BEAM188建模分析。梁单元的单元属性有单元类型、截面属性和材料属性。设置材料属性一般输入弹性模量和泊松比，计算前需将剪切模量G转换成弹性模量E，E =2G(1+u)。设泊松比u = 0.3，弹性模量E= 208 GPa。单位制mm、N和MPa。矩形截面杆件长度取80mm。 三、计算结果 经过ANSYS建模计算，以下是矩形截面梁的切应力和扭转角的计算结果。由此可见，当梁的横截面的份数多一些，更接近解析解。份数越多，ANSYS数值解趋于稳定。 (1)计算结果列表 Nb和Nh是ANSYS中横截面的份数，默认是2份。 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247873629_640.webp%20(2).jpg (2)扭转角云图 ①Nb=Nh=2 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247881968_640.webp%20(3).jpg ②Nb=Nh=16 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247888582_640.webp%20(4).jpg (2)切应力云图 ①Nb=Nh=2 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247896222_640.webp%20(5).jpg ②Nb=Nh=16 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247903240_640.webp%20(6).jpg 四、理论计算 https://img.jishulink.com/upload/201801/1516247910837_640.webp%20(7).jpg 五、GUI步骤 1．进入ANSYS 程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改变working directory到指定文件夹→ 在job name输入：file → Run。 2．定义工作文件名及工作标题 (1)定义工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 输入文件名file→ OK。可不用输入，默认为file.....本文转载于技术邻，完整原文地址http://www.jishulink.com/content/post/360940  |
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