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2.3 工字钢-ANSYS实例分析 (三维实体结构)
介绍三维实体结构的有限元分析。
一、问题描述
图1所示为一工字钢梁，两端均为固定端，其截面尺寸为
l?1.0m,a?0.16m,b?0.2m,c?0.02m,d?0.02m。试建立该工字钢梁的三维实体模型，并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。
图1 工字钢结构示意图
其他已知参数如下：
弹性模量（也称杨式模量） E= 206GPa；泊松比u?0.3； 材料密度??7800kg/m；重力加速度g?9.8m/s；
作用力Fy作用于梁的上表面沿长度方向中线处，为分布力，其大小Fy=-5000N。
32二、实训步骤
(一) ANSYS10.0的启动与设置
1、启动。点击：开始>所有程序> ANSYS10.0> ANSYS，即可进入ANSYS图形用户主界面。 2、功能设置(过滤)。点击主菜单中的“Preference”菜单(Main Menu > Preferences)，弹出“参数设置”对话框，选中“Structural”复选框，点击“OK”按钮，关闭对话框，如图2所示。本步骤的目的是过滤不必要的菜单，仅使用该软件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。
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图2 Preference参数设置对话框
3、系统单位设置。由于ANSYS软件系统默认的单位为英制，因此，在分析之前，应将其设置成国际公制单位。在命令输入栏中键入“/UNITS，SI”，然后回车即可(系统一般看不出反应，但可以在Output Window中查看到结果，如图3所示)。（注：SI表示国际公制单位）
图3 Output Window中查看单位设置结果
设置完成后按主菜单中前处理器 (在ANSYS中称为 PREP7)设定的先后顺序进行，具体如图4所示。
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图4 前处理器(PREP7)设定分析步骤
(二) 单元类型、几何特性及材料特性定义
1、定义单元类型。点击主菜单中的“Preprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete”，弹出对话框（图5）。
图5 单元类型Add/Edit/Delete对话框
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