solidworks2016基础教程与上机指导第11章Simulation有限元分析入门（桁架的造型及分析）.pptx

第11章 Simulation有限元分析入门(桁架的造型及分析) (PPT)
(仅供参考)
第10章桁架造型分析
1、教学目的:
(1)掌握桁架构件的特点
A、全部是二力杆
B、在节点承受载荷
(2)掌握桁架传统的受力计算方法
A、利用平面一般力系的三个方程计算支反力。
B、利用节点法或截面法计算各杆的轴力。
(3)掌握焊件截面轮廓(*sldlfp)文件的生成方法。
(4)掌握焊件(桁架)的造型方法。
(5)掌握桁架的约束的正确添加方法
(6)掌握桁架的载荷的正确添加方法
(7)正确分析支反力
(8)正确分析各杆的轴向应力
(9)正确分析桁架的最大变形
2、教学重点:
(1)传统桁架的受力分析计算
(2)利用Simulation插件对桁架的受力分析
3、教学难点:
(1)正确的桁架的造型方法
(2)桁架的约束的正确添加
(3)桁架载荷的正确添加
(4)分析结果的正确理解及分析。
(5)能正确独立完成桁架构件的受力分析。
一、SolidWorks Simulation分析流程

无论分析的类型如何改变,模型分析的基本步骤是相同的,主要有以下关键步骤:
(1)创建算例—对模型的每次分析都是一个算例。一个模型可以包
含多个算例。
(2)应用材料—向模型添加材料属性。
(3)添加约束—模拟真实的模型装夹方式,对模型添加夹具
(约束)。
(4)施加载荷—模拟作用在模型上的力、力偶等。
(5)划分网格—模型被细分为有限个单元。
(6)运行分析—求解模型在力的作用下产生的应力、应变和位移
(7)分析结果—解释分析的结果
二、桁架概述
桁架是由若干杆件在两端用铰链链接而成且载荷作用在节点的结构,由于其具有受力合理、自重较轻和跨越空间较大的优点,在工程实际中被广泛应用。诸如房屋建筑、桥梁、起重机、油田井架等结构常常采用桁架结构。
各杆轴线都处在同一平面内的桁架称为平面桁架。为简化平面桁架内力的计算,在工程上常采用如下假设:
(1)各杆在两端用光滑铰链彼此连接;
(2)各杆的轴线绝对平直且在同一平面内,并通过铰链的几何中心;
(3)载荷和支座约束反力都作用在节点上,且位于桁架的平面内;
(4)各杆自重或或忽略不计,或平均分配在杆件的两端节点上;
这样,桁架中的杆件可视为二力杆,只承受拉力或压力作用。
三、桁架的经典计算方法
已知:F1=10KN F2=7KN 杆的横截面为直径20mm,桁架受力具体见下图
求: A、B点的支反力,杆件CD、DH、HG三杆的应力,在力的作用下桁架的变形(平面桁架)
(一)理论求解:(工程力学相关章节有论述,可参考)
(1)求支座约束力,取桁架整体为研究对象,受力如下图,对整个结构列平衡方程求解。
四、桁架的造型
构件分析的前提是利用SolidWorks软件正确的完成零件的造型,桁架类构件在
软件中是以【焊件】【结构构件】的命令来完成的,创建“结构构件”的主要步骤如下:
(1)定义构件的“横截面”草图轮廓文件,将其放置在相应的“库文件”中。
(2)绘制构件架构草图(2D或3D草图)
(3)插入【结构构件】命令,“草图轮廓”沿着构架草图生成结构构件如下图


下面我们通过一个11杆桁架的造型来完成构件的创建:
构建下图(图13-1)11杆桁架,桁架每根杆长1000mm,横截面圆形,直径20mm,
利用Solidwoks 2016软件【结构构件】命令完成桁架的造型。
具体步骤如下: