实验一 自行车框架的结构静力分析
本例分析的问题是自行车的框架。从实际框架中抽象出来的模型为一个简单空间桁架。整个框架由铝合金空心管制成，铝管的外径为25mm，壁厚2mm。弹性模量70000Mpa。尺寸，载荷大小如下图所示。其中X1=500+（0.1×学号），X2=825+（0.1×学号）
此处X1=500+（0.1×18）=501.8，X2=825+（0.1×18）=826.8
具体步骤
1、定义工作名、工作标题（学号）、过滤参数
定义工作名：Utility menu > File > Jobname
工作标题：Utility menu > File > Change Title
过滤参数：Main Menu >Preferences→Structural
2、选择单元类型
Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete
3D elastic straight pipe
单击Element Types 对话框中的Options按钮，单击K6，在下拉列表框中选择Include Output选项，然后单击OK按钮。这样在输出结果数据时，将得到应力和扭矩值。单击Element Type 对话框中Close按钮，结束单元类型参数定义操作。
3、 单元实常数设定
Main Menu >Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete
在弹出的对话框中单击Add按钮，选择Type 1 PIPE6（在只有一个单元类型时系统默认选定状态）。单击OK按钮。键入下面的几何参数：
外径（Outside diameter OD） ：25
管壁厚度（Wall thickness TKWALL）：2
定义了外径为25mm，壁厚为2mm 的管。单击OK按钮。
4、 设置材料属性
Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic 弹性模量 EX＝70000；泊松比 PRXY＝0.33
5、 实体建模
根据以给定的坐标值，建立6个关键点，并对应连接各点构成自行车的三维桁架结构
创建关键点操作：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS。此处X1=501.8，X2=826.8，各关键点的坐标为
关键点编号
X
Y
Z
1
0
325
0
2
0
400
0
3
501.8
400
0
4
501.8
0
0
5
826.8
0
50
6
826.8
0
-50
列出所有关键点坐标Utility menu >List > Keypoints >Coordinate only
由关键点生成线的操作：Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In Active Coord
6、 划分网格
设定网格尺寸：Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines
在SIZE 栏中，键入想得到的单元长度，在本例中取单元长度为20mm，在数据栏中键入20。
划分网格：Preprocessor > Meshing > Mesh > Lines
在Mesh Lines对话框中单击Pick All钮完成网格划分。
7、 选择分析类型
Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis > Static（选择静态分析）
8、定义约束
根据题目要求，定义对应关键点的自由度
Main Menu>Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Keypoints
其中1#关键点→All DOF，5#、6#关键点→UY UZ
9、施加载荷
依照模型图中的载荷情况，分别在对应关键点上施加沿Y 轴反方向的载荷
Main Menu>Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > on Keypoints
10.、求解
Main Menu>Solution > Solve > Current LS
11.、查看分析结果
查看变形后图形
Main Menu>General Postproc > Plot Results > DeFormed Shape，选择Def + undef edge，单击OK按钮
显示节点位移
Main Menu>General Postproc > Plot results > Contour Plot > Nodal Solution
选择 DOF Solution→Displacement Vector Sum→OK
显示轴向应力
线单元（如BEAM、SPAR 和PIPE 单元）需要Element Table才能提取单元的应力、应变等数据。为了显示构件的轴向应力，首先创建Element Table，显示节点应力数据，然后与解析解进行对比。首先创建单元列表，操作如下：
General Postprocessor > Element Table > Define Table...
单击Add按钮，弹出Define Additional Element Table Items对话框。在对话框Item，Comp 下拉列表框中选择“Stress”和“Von Mises SEQV”。单击OK按钮。
在Element Table Menu中选择Plot Elem Table绘制等效应力图。
在Element Table menu中选择List Elem Table。在List Element Table Data对话框中确保选择为“SEQV”。单击OK按钮完成操作。
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