三角支架梁结构静力分析

基本描述：角支架结构几何参数如下图所示。右侧点受到竖直向下的集中力1000N，左侧梁固定的。求结构整体的应力分布、变形。

材料参数：弹性模量为2e5MPa，泊松比为0.3，密度7850kg/m^3。

1 搭建分析流程

从ANSYS项目概图左侧Toolbox的Component System拖出Geometry，后从Analysis System里按住Static Structural拖到项目概图Geometry上。

2 建立模型

单击模块A的第2栏，点击鼠标右键，选Edit Geometry in DesignModeler，进入DM创建几何文件。具体的建模过程见上一个案例，有详细介绍，此处不再赘述。这里补充一个知识点：如何调整梁界面的方向

首先从视图菜单（View）下选择“Cross Section Solids”方便查看截面方向，然后从几何选择过滤器下点击“Edge”，因为要选择梁（一根线）。接下来用鼠标单击任意一根你想要调整截面方向的梁，最后就是序号5，点击它确定截面Z轴方向。也可以从明细栏里面输入转动角度，更详细的以后学习，这里不推挤在一起。

4 划分网格

设置整体划分尺寸为50mm。过滤器几何选择为“Edge”，一次选择三根梁（鼠标右键空白区域，Select All）

5 设置边界

一共两类边界：约束与载荷。对左侧梁（长度为2000mm）进行足够约束，对右测梁交点（长度为4000mm与斜梁）施加竖直方向向下载荷1000N。

左侧上方的点采用固定约束（FixedSupport），左侧下方的点采用位移约束（Displacement），释放竖直方向移动自由度。

有两种方式确定载荷的基本方向（沿着坐标轴）：矢量（Vector）和分量（Component）。如果有正对坐标轴方向的几何线（如图中竖直梁），推荐用矢量方向，易于选择；如果无法从图中直接选择几何元素（无正对坐标轴的线，无垂直坐标轴的面），推荐用分量方式，正值意为同坐标轴正向，负值反向。

6 分析结果

点击菜单栏右侧的黄色闪电符号即开始求解，分析完成点击Solution（B6）下的Insert可以在其中选择想要的结果，这里指定查看结果为：Total 和Directional ，分别为总变形和沿着坐标轴方向的变形。

• 查看变形结果

分别查看整体变形和竖直方向的变形

• 查看梁结果

梁诸如轴力、弯矩、扭矩、剪力等量需要使用“Beam Result”进行查看。轴力默认是选择所有的轴，如果只需要查看某一根梁，选择对应的轴梁即可（推荐先选择梁，然后再从Beam Result里面选择需要查看的类别)

云图以不同的颜色进行示意，序号2处有不同的颜色，有正有负。从轴力分布来看，斜梁为负值，意为压缩。水品与竖直梁是受到拉伸作用。下图为直接应力，可以点击Solution(B6)，鼠标右键，选择梁工具（Beam Tool），展开即可查看该结果。

7 简单总结

上述分析结果显示，最大变形量不足1mm，斜梁受到压缩作用。

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