基于ANSYS的框架结构设计

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1251  论文字数:14029.页数:45

摘     要
    框架结构中最常用的是混凝土框架和钢框架。凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中。
 有限元法被应用于固体力学、流体力学、热传导、电磁学、声学、生物力学等各个领域，能求解由杆、梁、板、壳、块体等各类单元构成的弹性、弹塑性或塑性问题;能求解各类场分布问题;还能求解水流管路、电路、润滑、噪声以及固体、流体、温度相互作用的问题。
 针对框架结构的研究现状，本论文以有限元分析软件ansys为平台，对框架结构进行数值模拟，深入讨论设计出的框架结构最薄弱环节，从而改进目前设计的一些存在问题，提高可靠性和使用寿命，分析不同机构参数下的受力情况，并提出能够改进框架结构的设计措施，然后对该建立的模型进行强度刚度分析，模态分析及稳定性计算。
 
关键词:框架结构 ANSYS 钢结构 稳定性

Abstract
 Concrete frame and steel frame are the most commonly used in frame structure. Concrete frame structure is widely used in homes, schools, office buildings, but also exert prestressed needed on concrete beam or plate in order to apply to large span. Frame steel structure commonly used for great span public building, multi-layered industry workshop and in some special use building.  
 Finite element method is applied to solid mechanics, fluid mechanics, heat transfer, electromagnetics, acoustics, bio-mechanics and other fields, and can solve elastic, plastic or plastic problem composed by the bar, beam, plate, shell, block and other types of units  ; can also solve the fluent pipeline, the electric circuit, the lubrication, the noise as well as solid, the fluid, the temperature interaction question. 
    This paper conducts the numerical simulation on the frame structure with finite element analysis software ansys as a platform against the research for the frame structure and in-depth discussion ofthe weakest link of the frame structure designed , thus improves the current design of some of the existing problems, reliability and use of life,and analyzes the force under the different body parameters and proposes design measures to improve the frame structure, then carries on the strength and stiffness analysis, modal analysis and stability calculations.

Keywords：Frame structure;  ANSYS;  Steel structure;  Stability
目  录
中文摘要 i
英文摘要 ii
目录 iii
第一章     绪论 1
1.1  研究目的 1
1.2  研究背景和意义 1
1.3  研究方法和步骤 3
1.4  论文內容概述 3
第二章    ANSYS11.0的简介 4
2.1  ANSYS11.0的组成 4
2.2  ANSYS11.0的基本功能 5
2.3  结构分析过程 6
2.4  用户界面 6
2.5  有限元模型的建立 6
   2.5.1 实体建模方法  6
   2.5.2 从CAD图像导入实体模型  7
第三章    强度刚度分析 8
3.1  钢结构概论 8
3.2  钢结构实例 8
   3.2.1 原始数据和要求 8
   3.2.2 截面尺寸和材料性能参数 10
   3.2.3 承载数据 10
   3.2.4 操作命令 10
第四章    模态度分析 24
4.1  模态分析概论 24
4.2  钢结构模态分析实例 24
   4.2.1 前处理 24
   4.2.2 加载求解 25
   4.2.3 后处理 26
第五章    稳定性分析 30
5.1  稳定性分析概论 30
5.2  钢结构稳定性分析实例 30
第六章    总结 39
致谢 40
参考文献 41

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