{C}1、 {C}实验目的 进一步加深对所学的平面杆系梁、桁架、刚架、组合结构等问题与有关平面问题（三角形三节点单元）的理解； 通过上机来检验用FORTRAN90计算机语言、ANSYS语言或其它计算机语言编制的程序是否正确； 3、熟悉程序的开发环境，学会进行平面杆系结构有限单元法、平面问题的有限单元法流程框图与程序编写，并能上机调试程序进行计算，能处理工程实际问题，为走向工作岗位打下坚实的基础。 {C}一、 {C}实验内容 运用FORTRAN计算机语言、ANSYS语言或其它计算机语言编制程序，上机调试程序，对平面杆系结构有限元、平面问题的有限元进行计算，提交一至两个运行结果，根据程序运行结果画出内力图。 {C}二、 {C}实验平台（操作环境） window环境下的Fortran Power station以及ANSYS系统 {C}三、 {C}上机操作过程、结果 操作过程 建立文件夹，调用FORTRAN90，输入源程序 调用编译程序对源程序进行编译，查找语法错误，及时进行修改； 编译并调用连接程序，产生可执行文件； 建立数据文件，输入要计算的程序； 调试并输出计算结果。 操作过程 {C}1、 {C}编辑ANSYS算例源程序 {C}2、 {C}利用ANSYS系统对源程序进行编译，查找语法错误，及时进行修改； {C}3、 {C}调试并输出计算结果。 {C}四、 {C}教师批语 {C}五、 {C}成绩评定 注：如有程序清单等可附于后页。 《计算力学A》课程设计任务书 （上交的纸质档要用课程设计袋装好，且填好设计袋封面上的每一项内容。） 本设计内容分为两项：第一项是使用ANSYS软件编制命令流，进行设计计算，并运行出结果,绘制云图；第二项是使用教学程序软件进行设计计算，并运行出结果，按要求绘制内力图。 一、用ANSYS有限元程序设计、运算 试用ANSYS 对图示结构编制ANSYS程序命令流进行设计计算，并运行出结果。 1.当卡车从桥的左端开到右端一系列过程，即将荷载F1、F2、F3从左端开到右端进行一系列平移，分别计算桥梁中最大位移及应力的变化。 要求：（1）按学号所对应的结构参数绘制该桁架桥结构的计算简图. （2）试按学号所对应的结构参数编制ANSYS程序命令流并运行出结果。 图a 桁架桥梁 图b 车辆荷载在桥梁上行驶 图c 桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半) 图d 桥梁的简化平面模型及结点位置(取桥梁的一半) 桥梁结构中各种构件的几何性能参数 构件 惯性矩m4 横截面积m2 顶梁及侧梁(Beam1) 桥身弦梁(Beam2) 底梁(Beam3) 根据学号选取结构参数 DL1水平桁架长=9m L1桥长=72m H1桥高=4.8m 受力作用点为C、D、E 2.如图示桁架结构，每根杆件的材料、面积都相同，试用有限元方法分析该结构的受力状态，求其轴力。 要求：（1）绘制计算简图. （2）试编制ANSYS程序命令流并运行出结果。 3.一座两层建筑，可以简化为图示模型。梁的参数为A=6.75×10-4m4，材料的弹性模量E=2×105MPa，试分析该结构，求其变形。要求：编写ANSYS程序命令流并运行出结果。 二、使用教学程序软件进行设计计算，内容如下： （注：1题按学号所对应的参数进行设计；2、5题都做；学号尾号为单号做3题、学号尾号为双号(含尾号为0)做4题,6题为选做题。） 1 .图示结构为一三跨预应力混凝土刚构连续梁桥，主梁为等截面组合T梁，桥梁墩为等截面实心柱，经计算各有关截面几何特性和材料特性参数为： (1) 面积为A，抗弯惯性矩为I，抗弯截面模量为Wx(下缘)和Ws(上缘)。主梁：，，，。主墩：，，，。 (2) 材料特性参数：弹性模量，容重，线膨胀系数按。要求按以下2个工况计算结点变形和杆端力，并作出弯矩图： 1 假设结构为一次落架，计算一期恒载下的相应弯矩图。 2 在中跨跨度中作用有荷载，试验算其结构强度和刚度，假设混凝土容许抗拉应力，当采用挂车验算时跨中最大挠度不应超过。 要求： (1) 写出基本数据输入文件LX2.dat； (2) 运行执行程序，并得到输出结果文件LX2.out； (3) 根据输出结果文件绘出弯矩图。 荷载选取 参数选取 L=680m L1=165m L2=350m L3=165m H=28m 2.试利用程序计算图示刚架的结点变形和杆端力，并作出轴力、剪力和弯矩图。设各杆几何尺寸相同，，，，。要求： (1) 写出基本数据输入文件LX1.dat； (2) 运行执行程序，并得到输出结果文件LX1.out； (3) 根据输出结果文件绘出轴力、剪力和弯矩图。 第2题图 4.一座两层建筑，可以简化为图示模型。梁的参数为A=4×10-2 m2，I=6.75×10-4m4，材料的弹性模量E=2×105 MPa，试分析该结构，要求（学号尾号为双号(含尾号为0)做此题）： (1) 写出基本数据输入文件LX4dat； (2) 运行执行程序，并得到输出结果文件LX4.out； (3) 根据输出结果文件绘出轴力、剪力和弯矩图。 第4题图 {C}5.{C}试利用程序计算图示刚架的结点变形和杆端力，并作出轴力、剪力和弯矩图。设各杆几何尺寸相同， 要求： (1) 写出基本数据输入文件LX5.dat； (2) 运行执行程序，并得到输出结果文件LX5.out； (3) 根据输出结果文件绘出轴力、剪力和弯矩图。 第5题图 张晓萌 一、用ANSYS有限元程序设计、运算 试用ANSYS 对图示结构编制ANSYS程序命令流进行设计计算，并运行出结果。 1.当卡车从桥的左端开到右端一系列过程，即将荷载F1、F2、F3从左端开到右端进行一系列平移，分别计算桥梁中最大位移及应力的变化。 要求：（1）按学号所对应的结构参数绘制该桁架桥结构的计算简图. （2）试按学号所对应的结构参数编制ANSYS程序命令流并运行出结果。 图a 桁架桥梁 图b 车辆荷载在桥梁上行驶 材料参数 构件 惯性矩m4 横截面积m2 顶梁及侧梁(Beam1) 桥身弦梁(Beam2) 底梁(Beam3) 根据学号选取结构参数 DL1水平桁架长=9m L1桥长=72m H1桥高=4.8m 受力作用点为C、D、E 进行结构计算