《桥梁课程设计》-ansys梁桥模拟计算.doc

课程名称：桥梁工程B 设计题目： ansys梁桥模拟计算（三跨） 院 系： 土 木 工 程 系 专 业： 年 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 年 月 日 第 PAGE 16页 第 PAGE 1页 ansys梁桥模拟计算（三跨） 1.绪论 1.1设计目的 桥梁结构分析计算是非常重要的一门技能。通过本课程设计，掌握一门通用有限元软件分析工具，能够独立对桥梁结构进行静力或动力分析。本课程具体要求掌握通用有限元软件ANSYS, 了解其前处理，后处理过程以及单元应用。通过此课程设计的学习，初步具有独立进行结构分析的能力，从而了解桥梁的具体设计。 1.2设计内容及要求 桥梁结构建模、确定边界条件、求解、后处理以及分析结论 1、了解所选用Beam4等单元的属性和用法； 2、对桥梁进行结构离散化，建立三维有限元数值模型； 3、正确地对桥梁有限元模型设定边界条件； 4、掌握数值分析静力或动力求解方法； 5、对计算结果进行后处理，掌握基本作图软件应用； 6、对计算结果进行分析，得出结论。 2.有限元分析 2.1简介 有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连 HYPERLINK /view/3117159.htm \t _blank 子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。 有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。 HYPERLINK /view/163327.htm \t _blank 有限元法最初被称为 HYPERLINK /view/10337.htm \t _blank 矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事 HYPERLINK /view/34946.htm \t _blank 力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的 HYPERLINK /view/295760.htm \t _blank 数值分析方法。 在解偏微分方程的过程中, 主要的难点是如何构造一个方程来逼近原本研究的方程, 并且该过程还需要保持数值稳定性.目前有许多处理的方法， 他们各有利弊. 当区域改变时(就像一个边界可变的固体), 当需要的精确度在整个区域上变化, 或者当解缺少光滑性时, 有限元方法是在复杂区域(像汽车和输油管道)上解偏微分方程的一个很好的选择. 例如, 在正面碰撞仿真时, 有可能在重要区域(例如汽车的前部)增加预先设定的精确度并在车辆的末尾减少精度(如此可以减少仿真所需消耗); 另一个例子是模拟地球的气候模式, 预先设定陆地部分的精确度高于广阔海洋部分的精确度是非常重要的 2.2方法步骤 对于不同物理性质和数学模型的问题，有限元求解法的基本步骤是相同的，