midas彈簧分析

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流midas彈簧分析.精品文檔.7. 彈簧分析概述在本例題比較和驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的支承條件和彈簧剛度不同時(shí)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的反力、位移和內(nèi)力。彈簧連接內(nèi)部鉸連接 圖 7.1 分析模型Ø 材料鋼材 : Grade3彈性模量(E) : 2.1 x 106 kgf/cm2Ø 截面截面面積(Area) : 1.0 x 10-2 m2截面慣性矩(Iyy) : 8.333 x 10-6 m2Ø 荷載節(jié)點(diǎn)集中荷載: 10.0 tonfØ 彈簧系數(shù)區(qū)分k1 (tonf·m/radian)k2 (tonf/m)k3 (tonf

2、/m)模型 1模型 2模型 3100,00010100,000110,00010,00010,00010,00010,000設(shè)定基本環(huán)境打開新文件以 Support.mgb為名保存。定義單位體系為 m和tonf。文件 / 新文件文件 / 保存 ( Support )工具/ 單位體系長度> m ; 力 > tonf ¿圖 7.2 設(shè)定單位體系設(shè)定結(jié)構(gòu)類型為X-Z平面。模型 / 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型> X-Z 平面 ¿定義材料以及截面選擇材料為鋼材Grade3（GB(S)）。 模型 / 材料和截面特性 / 材料類型> 鋼材規(guī)范>GB(S) ; 數(shù)據(jù)庫

3、> Grade3 ¿模型 / 材料和截面特性 / 截面數(shù)值截面號 ( 1 ) ; 名稱 ( 截面) 截面特性值 > 面積 ( 0.01 ) ; Iyy ( 8.333e-6 ) ¿ 圖 7.3 定義材料 圖 7.4 定義截面建立節(jié)點(diǎn)和截面為建立模型 1的梁單元，先輸入節(jié)點(diǎn)。 正面, 捕捉點(diǎn) (關(guān)), 捕捉軸線 (關(guān)) 捕捉節(jié)點(diǎn) (開), 捕捉單元 (開), 自動(dòng)對齊 (開) 模型 / 節(jié)點(diǎn) / 建立節(jié)點(diǎn)坐標(biāo) ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 ) ¿圖 7.5 建立節(jié)點(diǎn)用擴(kuò)展單元功能建立模型 1的左側(cè)的梁單元。 模型 / 單元 / 擴(kuò)展單元 全

4、選擴(kuò)展類型> 節(jié)點(diǎn) à線單元單元屬性 > 單元 類型> 梁單元 材料 > 1:Grade3 ; 截面 > 1:截面 ; Beta 角 ( 0 )一般類型> 移動(dòng)和復(fù)制 ; 移動(dòng)和復(fù)制 > 等間距dx, dy, dz ( 1, 0, 0 ) ; 復(fù)制次數(shù) ( 5 ) ¿圖 7.6 建立梁單元復(fù)制模型 1的左側(cè)梁單元來建立右側(cè)梁單元。模型 / 單元 / 移動(dòng)和復(fù)制 單元 全選形式>復(fù)制; 移動(dòng)和復(fù)制>等間距dx, dy, dz ( 5, 0, -0.1 ) ; 復(fù)制次數(shù) ( 1 ) ¿圖 7.7 建立右側(cè)梁單元輸入

5、邊界條件給梁的兩端輸入邊界條件。首先用一般支撐功能約束自由度。模型 / 邊界條件 / 一般支承 節(jié)點(diǎn)號 (開) 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 1 ) 選擇 > 添加 支承條件類型> Dx, Dz (開) ¿ 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 12 ) 選擇 > 添加 支承條件類型> Dx, Ry (開) ¿圖 7.8 輸入支承條件用節(jié)點(diǎn)彈性支承輸入梁的彈性支承條件。 ²關(guān)于彈性支承的詳細(xì)說明參考用戶手冊的“彈性邊界條件”部分彈性支承條件與約束節(jié)點(diǎn)自由度的一般支承不同,輸入各個(gè)自由度彈性支撐剛度，根據(jù)剛度允許變形，彈性支撐的內(nèi)力以反力輸出。 ²模型 / 邊

6、界條件 / 節(jié)點(diǎn)彈性支承 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 1 ) 選擇 > 添加 節(jié)點(diǎn)彈性支承(局部方向) > SRy ( 100000 ) ¿ 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 12 ) 選擇 > 添加 節(jié)點(diǎn)彈性支承(局部方向) > SDz ( 10000 ) ¿圖 7.9 輸入彈性支承條件輸入荷載定義荷載工況為輸入荷載定義荷載工況。 荷載/ 靜力荷載工況 名稱 ( 荷載1 ) ; 類型>用戶定義的荷載 ¿圖 7.10 定義荷載工況輸入節(jié)點(diǎn)荷載在節(jié)點(diǎn)6輸入集中荷載10 tonf。荷載/ 節(jié)點(diǎn)荷載 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 6 ) 荷載工況名稱 > 荷載1 ;

7、 選擇 > 添加 節(jié)點(diǎn)荷載 > FZ ( -10 ) ¿圖 7.11 輸入節(jié)點(diǎn)荷載復(fù)制單元復(fù)制模型 1來建立模型 24。同時(shí)復(fù)制輸入在模型 1的節(jié)點(diǎn)荷載和邊界條件。模型 / 單元 / 移動(dòng)和復(fù)制 單元 全選形式 > 復(fù)制; 移動(dòng)和復(fù)制 > 等間距dx, dy, dz ( 0, 0, -2 ) ; 復(fù)制次數(shù) ( 3 )復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性 (開) ; 復(fù)制單元屬性 (開) ¿模型1模型2模型3模型 4圖 7.12 復(fù)制單元把模型 4的右側(cè)部分節(jié)點(diǎn)向Z軸方向移動(dòng)0.1 m與左側(cè)部分連接起來。用合并節(jié)點(diǎn)功能刪除重復(fù)節(jié)點(diǎn)。模型 / 節(jié)點(diǎn) / 移動(dòng)和復(fù)制 節(jié)點(diǎn) 窗口選

8、擇 ( 節(jié)點(diǎn) : 43, 44, 45, 46, 47, 48 )形式 >移動(dòng); 移動(dòng)和復(fù)制 > 等間距 dx, dy, dz ( 0, 0, 0.1 )8 ¿ 模型 / 節(jié)點(diǎn) / 合并節(jié)點(diǎn) 合并 > 全部 ; 合并范圍 ( 0.001 ) ; 刪除合并的節(jié)點(diǎn) (開) ¿ 模型 1模型2模型3模型4圖 7.13 修改模型 4 變更邊界條件修改邊界條件把模型 4兩端的邊界條件修改為固定端條件。模型 / 邊界條件 / 一般支承 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 37, 48 ) 選擇 > 替換 ; 支承條件類型> Dx , Dz , Ry (開) ¿圖

9、 7.14 修改邊界條件修改模型 2彈性支承點(diǎn)的彈性支承剛度值，刪除模型 4的彈性支承條件。模型 / 邊界條件 / 節(jié)點(diǎn)彈性支承 單選 ( 節(jié)點(diǎn) : 37, 48 ) 選擇 > 刪除 ¿ 單選 (節(jié)點(diǎn) : 13) 選擇 > 替換 ; 節(jié)點(diǎn)彈性支承 (局部方向) > SRy ( 10 ) ¿模型1模型2模型3模型4圖 7.15 修改彈簧支點(diǎn)條件在模型 1, 2, 3 左右梁的相鄰部分輸入彈性連接條件。彈性連接剛度以單元局部坐標(biāo)系為基準(zhǔn)輸入。²²參考在線幫助的 “彈性連接” 部分模型 / 邊界條件 / 彈性連接 選擇 > 添加/替換

10、彈性連接數(shù)據(jù) 連接類型> 一般類型 ; SDx ( 1 ) ; 2 點(diǎn) ( 6, 7 )8 彈性連接數(shù)據(jù) 連接類型> 一般類型 ; SDx ( 10000 ) ; 2 點(diǎn) ( 18, 19 )8 彈性連接數(shù)據(jù) 連接類型> 一般類型 ; SDx ( 10000 ) ; 2 點(diǎn) ( 30, 31 )8 節(jié)點(diǎn)號(關(guān))模型1模型2模型3模型4²只受拉彈性連接和只受壓彈性連接在分析過程中通過反復(fù)的分析中得到收斂值，詳細(xì)事項(xiàng)參照用戶手冊“非線性邊界分析”部分 圖 7.16 輸入彈性連接單元在模型 4的中間輸入內(nèi)部鉸接。模型 / 邊界條件 / 釋放梁端約束 單元號(開) 單選 (

11、 單元 : 35 ) 選擇 > 添加/替換 選擇類型釋放比率> j-節(jié)點(diǎn) > My (開) ¿模型1模型2模型3模型4圖 7.17 輸入內(nèi)部鉸接運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析。分析 / 運(yùn)行分析查看分析結(jié)果查看反力完成結(jié)構(gòu)分析后，首先查看反力。 模型 1 : 因彈性連接剛度較小,所以加載在左右連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)6)的荷載由左側(cè)構(gòu)件承擔(dān)。模型 2 : 因左側(cè)構(gòu)件支座抗旋轉(zhuǎn)剛度較小，連接點(diǎn)的剛度較大,所以集中荷載傳達(dá)到右側(cè)構(gòu)件。模型 3 : 支座的剛度和彈性連接剛度同時(shí)增大時(shí),可以得出與兩端固定且內(nèi)部鉸接的模型 4相同的結(jié)果。結(jié)果 / 反力 / 反力/彎矩 單元號(關(guān))荷載工況/荷

12、載組合 > ST: 荷載1 反力 > FZ 顯示類型>數(shù)值 (開) 數(shù)值 小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù) (2) ; 指數(shù)型(關(guān)) ; 適用于選擇確認(rèn)時(shí)(開) 模型1模型2模型3模型4圖 7.18 節(jié)點(diǎn)荷載產(chǎn)生的反力查看變形圖查看變形圖。在模型 1左側(cè)構(gòu)件的沉降不影響右側(cè)構(gòu)件,而在模型 2發(fā)生幾乎相同的沉降。結(jié)果 / 位移 / 位移形狀 荷載工況/荷載組合 > ST: 荷載1 成分 > DXZ ; 顯示類型 >變形前 (開) ¿模型1模型2模型3模型4圖 7.19 節(jié)點(diǎn)荷載產(chǎn)生的變形圖查看彎矩查看各個(gè)情況下梁的彎矩。 隨著彈性支座的剛度的增加，梁的力學(xué)性反應(yīng)就越接

13、近于一端固定的構(gòu)件的情況。在電算構(gòu)造分析中彈性支撐條件(point spring support)及彈性連接條件(Elastic Link)應(yīng)用于直接調(diào)節(jié)支點(diǎn)和單元的剛度的情況，應(yīng)用于只用節(jié)點(diǎn)、單元難以建立的模型，且為了反應(yīng)支點(diǎn)的剛度、偏心而使用。結(jié)果 / 內(nèi)力 / 梁單元內(nèi)力圖 荷載工況/荷載組合 > ST: 荷載1 ; 內(nèi)力 > My 顯示選擇 > 精確解; 線涂色顯示類型 > 等值線 (開) 數(shù)值 小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù) ( 1 ) ; 指數(shù)型(關(guān)) ; 最大和最小值 > 絕對最大值顯示范圍(%) ( 20 ) ; 適用于選擇確認(rèn)時(shí) (開) ¿模型1模型2模型3模型4圖 7.20 集中荷載產(chǎn)生