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ANSYS曲梁分析 摘要：本文在Ansys10.0平台上，采用有限元法对截面为圆形截面曲梁应力进行分析。通过分析掌握了圆形截面梁横截面上弯曲正应力和剪应力的分布和计算。熟悉了Ansys用于工程分析计算的工作环境。 关键词：Ansys,有限元，圆截面曲梁 1引 言 根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为： 式中：M为弯矩；为横截面对中性轴的惯性矩；y为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知，沿横截面高度正应力按线性规律变化。 梁受横弯曲时，虽然横截面上既有正应力 ，又有剪应力 。但一般情况下，剪应力对梁的强度和变形的影响属于次要因素，因此对由剪力引起的剪应力，不再用变形、物理和静力关系进行推导，而是在承认正应力公式仍然适用的基础上，假定剪应力在横截面上的分布规律，然后根据平衡条件导出剪应力的计算公式。当梁的横截面为圆形时，不能假设截面上各点的切应力都平行于剪力，此时切应力作用线相交于y轴上的某点。 图1 在圆形截面上（图1），任一平行于中性轴的横线aa两端处，剪应力的方向必切于圆周，并相交于y轴上的c点。因此，横线上各点剪应力方向是变化的。但在中性轴上各点剪应力的方向皆平行于剪力，设为均匀分布，其值为最大。可求得 式中， 2计算模型 图示曲梁横截面为圆形，直径60mm；曲梁内径为50mm，求P=40kN时曲梁的力学分析。 图2 曲梁 3计算结果分析 图3位移云图 图4弯矩图 4数值比较 自由段位移（ 处）： 最大应力： 参考文献 [1]曾攀.工程有限元方法.北京：科学出版社，2010. [2]刘鸿文.材料力学.北京:高等教育出版社,2010. [3]宋剑锋.ANSYS有限元分析.北京：中国铁道出版社，2012. [4]伊飞鸿.有限元法基本原理及应用.北京：高等教育出版社，2010.7. Log文件： /BATCH /COM,ANSYS RELEASE 10.0 U 11:18:00 07/09/2014 /input,menust,tmp,,,,,,,,,,,,,,,,,1 /GRA,POWER /GST,ON /PLO,INFO,3 /GRO,CURL,ON /CPLANE,1 /REPLOT,RESIZE WPSTYLE,,,,,,,,0 !* /NOPR /PMETH,OFF,0 KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,0 KEYW,MAGNOD,0 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 KEYW,PR_CFD,0 /GO !* /COM, /COM,Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM, Structural !* /PREP7 !* ET,1,SOLID92 !* !* MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3 CYL4,0,0,25,-175,85,175,30 SMRT,6 SMRT,5 MSHAPE,1,3D MSHKEY,0 !* CM,_Y,VOLU VSEL, , , , 1 CM,_Y1,VOLU CHKMSH,VOLU CMSEL,S,_Y !* VMESH,_Y1 !* CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 !* /ANG,1,30,YS,1 /REP,FAST /ANG,1,-30,YS,1 /REP,FAST /ANG,1,-30,ZS,1 /REP,FAST /ANG,1,30,ZS,1 /REP,FAST /ANG,1,-30,ZS,1 /REP,FAST /ANG,1,30,ZS,1 /REP,FAST /ANG,1,30,XS,1 /REP,FAST FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,614 !* /GO F,P51X,FY,-40000 /A