课程设计任务书
简支粱结构的内力计算
问题阐述
图示简支梁为18号工字钢，跨度L=6m，截面高度H=0.5m，截面面积A=0.008m2，惯性矩I=0.0002108m4，弹性模量E=2.06e11N/mm2，集中载荷P=100KN。对该梁进行分析，画出弯矩图和剪力图。
图1 简支梁
交互式的求解过程
1. 进入ANSYS
在D 盘建立一名为1001011317的文件夹，工作文件名为jianzhiliang 。然后运行 开始——>程序——>ANSYS11.0.0——> Ansys Product Launcher
→file Management →select Working Directory: D:\1001011317，input job name:jianzhiliang→Run
2. 建立几何模型
2.1创建关键点
（1）选择菜单路径：Main Menu：Preprocessor →Modeling →Create →Node →In Active CS。
（2）在创建节点窗口内，在NODE 后的编辑框内输入节点号1，并在X ，Y ，Z 后的编辑框内输入0，0，0作为节点1的坐标值，按下该窗口内的Apply 按钮。
（3）输入节点号2，并在X ，Y ，Z 后的编辑框内输入3，0，0作为节点2的坐标值，单击该窗口内的Apply 按钮。
（4）输入节点号3，并在X ，Y ，Z 后的编辑框内输入6，0，0作为节点3的坐标值，单击该窗口内的Apply 按钮。
2.2创建直线
（1）选择菜单路径：Main Menu：Preprocessor →Modeling →Create →Node →Lines →Lines →Straight Line。
（2）单击以后将弹出一个拾取菜单，此时拾取节点1和节点2，然后点击Apply 按键，再拾取节点2和节点3，最后点击Ok 按钮，完成直线的创建。
（3）在完成模型创建后，单击工具栏窗口中的SA VE_DB保存数据文件。
3. 设定分析模块
选择菜单路径：Main Menu：Preferences ，弹出一个对话框，选中Structural ，然后单击OK 按钮完成分析模块的选择。
4. 选择单元类型并定义单元的实常数
4.1选择单元类型。
（1）选择Main Menu：Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete。
（2）按下Element Type窗口内的Add 按钮。
（3）在单元类型库中，选择左侧列表中的BEAM 单元家族，及右侧列表中2D elastic 3类型，按下OK 按钮完成选择。
（4）按下Close 按钮关闭Element Type窗口。
4.2定义单元的实常数。
（1）选择Main Menu：Preprocessor →Real Constants，将弹出实常数列表对话框。
（2）单击对话框中的Add... 按钮，然后选择BEAM3。
（3）单击对话框中的OK 按钮，弹出定义BEAM3单元实常数的对话框。
（4）在AREA 框中输入0.008，在IZZ 中框中输入0.0002108，在HEIGHT 框中输入0.5，然单击OK 按钮，完成实常数的定义。
5. 定义材料属性
（1）选择Main Menu：Preprocessor →Material Props→Material Models。
（2）在材料定义窗口内选择：Structural →Linear →Elastic →Isotropic 。
（3）在EX 后的文本框内输入数值2.06e11作为弹性模量。
（4）按下OK 按钮完成定义。
（5）单击工具栏窗口中的SA VE_DB保存数据文件。
6. 给几何模型赋属性
（1）选择Main Menu ：Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Elem Attributes ，弹出对话框。
（2）由于本题只有一种单元类型，一种实常数和一种材料属性，所以采用默认选项即可，单击OK 按钮完成给几何模型赋属性。
7. 划分网格
选择Main Menu：Preprocessor →MeshTool ，弹出对话框，单击Mesh 按钮，弹出对话框，
单击Pick All按钮完成网格划分。
8. 施加载荷和约束
8.1施加载荷
（1）选择Main Menu ：Solution →Define Loads → Apply →Structural →Force/Moment→ On nodes。
（2）用鼠标在图形窗口内选择节点2。
（3）按下OK 键，弹出对话框，在Lab 框中选择FY ，在V ALUE 框中输入-100000。单击OK 完成施加载荷工作。
8.2施加约束
（1）选择Main Menu ：Solution →Define Loads → Apply →Structural → Displacement → On nodes。
（2）用鼠标在图形窗口内选择节点1。
（3）按下选择窗口内的Apply 按钮。
（4）选择自由度UX 和UY ，并在V ALUE 后为其输入数值0。
（5）按下Apply 按钮。
（6）用鼠标在图形窗口内选择节点3。
（7）按下选择窗口内的Apply 按钮。
（8）选择自由度UY ，并在V ALUE 后为其输入数值0。
（9）按下OK 按钮。
图2 施加载荷和约束
9. 求解
（1）选择Main Menu：Solution →Solve →Current Ls。
（2）按下OK 按钮关闭Solve Current Load Step窗口。
（3）按下Close 按钮关闭求解结束后出现的Information 窗口。
（4）浏览/STATUS Command窗口内的信息后，将其关闭。
10. 后处理
10.1绘制梁的Y 方向变形图
（1）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Contour Plot Nodal Solu...
（2）选择DOF Solution下的Y-Component of displacement→在Undisplaced shape key 后选择Deformed shape with undeformed edge →OK
图3 简支梁受力变形
10.2建立单元结果表
10.2.1创建单元表，计算节点弯矩。
（1）Main Menu：General Postproc→Element Table→Define Table。
（2）按下Element Table Data窗口内的Add 按钮。
（3）在Lab 后的文本框内输入IMOMENT 。
（4）在左侧列表中选择By sequence num项。
（5）右侧列表中选择SMICS ，项。
（6）在右侧列表下的文本框内SMICS 后面，输入6。
（7）按下Apply 按钮。
（8）在Lab 后的文本框内输入JMOMENT 。
（9）. 重复上面的步骤4和5。
（10）右侧列表下的文本框内SMICS 后面，输入12。
（11）按下OK 按钮→Close 。
10.2.2创建单元表，计算节点剪力
（1）选择Main Menu：General Postproc→Element Table→Define Table。
（2）按下Element Table Data窗口内的Add 按钮。
（3）在Lab 后的文本框内输入ISHEAR 。
（4）在左侧列表中选择By sequence num项。
（5）右侧列表中选择SMICS ，项。
（6）右侧列表下的文本框内SMICS 后面，输入2。
（7）按下Apply 按钮。
（8）在Lab 后的文本框内输入JSHEAR 。
（9）重复上面的步骤4和5。
（10）右侧列表下的文本框内SMICS 后面，输入8。
（11）按下OK 按钮→Close 。
10.3结果显示
10.3.1列出各节点弯矩和剪力
（1）Main Menu：General Postproc→List Results→Eleme Table Data。
（2）在List Element Table Data 窗口内选择IMOMENT ，JMOMENT ，ISHEAR 和JSHEAR 。
（3）按下OK 按钮并在浏览资料窗口内的信息后，将其关闭。
10.3.2画剪力图
（1）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Contour Plot →Line Elem Res
（2）在第一个下拉列表中选择ISHEAR ，在第二个下拉列表中选择JSHEAR 。
（3）按下OK 按钮
图4 简支梁剪力图
10.3.3画弯矩图
（1）Main Menu：General Postproc→Plot Results→Line Elem Res
（2）在第一个下拉列表中选择IMOMENT ，在第二个下拉列表中选择JMOMENT 。
（3）按下OK 按钮。
图5 简支梁弯矩图
11. 保存结果并退出ANSYS
单击工具栏中的QUIT 按钮，将弹出对话框，选择Save Everything项，保存所有项目。单击OK 按钮退出ANSYS 。
12. 总结