1. 问题描述

上图所示为一个悬臂梁，在力P的作用下，求该梁A点的挠度。
其中长度L = 2000mm，高度H = 100mm，宽度B = 50mm，作用力P = 1000N，弹性模量E = 2 * 10¹¹Pa(钢材)，泊松比为0.3。
重点掌握基本流程，梁截面的建立过程。

2. 创建Job文件

打开APDL Product Launcher。

打开后的界面如下。

点击Working Directory右边的Browse…，选择一个Job要存放的目录。点击确定。

因为这个题目求解的是悬臂梁问题，因此Job Name写为beam。

最后点击Run。

3. 前处理

3.1 单元类型选择

按照下图，依次点击，进行单元类型的选择。

点击Add…。

选择Beam，2 node 188。

这样就做好单元类型的选择了。

3.2 设置材料参数

按照下图，依次点击，进行材料参数的设置。

按照下图，依次点击，选择材料类型为：线性、弹性、各向同性。

然后进入材料的弹性模量以及泊松比的设置窗口。

题目中给的参数是：弹性模量E = 2 * 10¹¹Pa(钢材)，泊松比为0.3。
这里我们按照国际单位制来进行填写。填写完成后，点击OK。

这样就设置好材料参数了。

3.2.1 对于ANSYS中单位制的说明

ANSYS中不存在单位制。所有的单位是自己统一的。一般先确定几个物理量的单位，然后导出其它的物理量的单位。
所以，如果你要让ANSYS的单位为国际单位制，你在输入物理量之前，先将所有的物理量转换为国际单位制，如：
原先你的图纸上均为毫米，比如一个矩形截面尺寸是400mm * 500mm。那么，你在建模之前先转化为0.4m*0.5m。然后输入的长度为0.4和0.5。ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5，它不知道你的单位是什么。
你要自己清楚地记得你所选取的单位制是什么，这样最后计算出结果时，你才知道，计算结果的单位是什么单位。
下图为常用的单位制。

3.3 建立模型

按下图依次点击。
先建立悬臂梁的左右两个点。

由题可知，悬臂梁长度L = 2000mm。因此其左右两个坐标为(0,0,0)和(2,0,0)。
输入第一个点的序号及其坐标。输入后点击Apply。

输入第二个点的序号及其坐标。输入后点击OK。

然后开始绘制直线。

在弹出的框内选择pick，意为通过拾取点来绘制线。

在图中先点击点1，再点击点2，最后再点击上图中对话框内的OK。这样就绘制出了直线。

3.4 设置截面属性

按下图依次点击。

由题可知。此悬臂梁的高度H = 100mm，宽度B = 50mm。因此设置参数如下图所示。

设置完后点击OK。完成截面属性的设置。

3.5 网格控制及划分

按下图依次点击。

在弹出的设置框中，打开下拉框，设置为Lines，然后点击Set。

点击完Set后，在弹出的设置框中选中Pick，然后点击一下刚刚绘制的那条线，然后点击设置框中的OK。

再点击OK。

这时，刚才的MeshTool设置框可能会消失，但请不要再次点击MeshTool，请点击Raise Hidden按钮，如下图。这样，刚才消失的MeshTool设置框就会再次出现，然后可以接着进行其他设置。

然后接着在MeshTool设置框内进行设置。点击Size Controls中的Lines旁边的Set。

点击完Set后，在弹出的设置框中选中Pick，然后点击一下刚刚绘制的那条线，然后点击设置框中的OK。

设置网格分段为10，然后点击OK。

这时线段已经被划分为10段。

最后点击MeshTool中的Mesh。

点击完Mesh后，在弹出的设置框中选中Pick，然后点击一下刚刚绘制的那条线，然后点击设置框中的OK。

这时发现并没有什么改变。因为软件默认隐藏了element。

点击PlotCtrls -> Style -> Size and Shape。

把这个Display of element右边的框打上勾。再点OK。

这时就显示出了分割好的element。

3.6 施加约束和载荷

按下图点击。施加约束。

拾取梁的左端点，点击OK。

设置约束其全部自由度，点击OK。

约束添加完成。

按下图点击，添加载荷。

拾取梁的右端点，点击OK。

由题可知，作用力P = 1000N，并且方向向下。因此载荷方向设置为FY，大小设置为-1000。因为FY的方向默认向上，因此需要通过设置力的大小为负数来使其方向向下。设置完后点击OK。

最终，约束和载荷都设置完成后，悬臂梁如下图所示。

4. 求解

按下图所示点击。进行求解。

点击OK。开始求解。

求解完成。点击Close。

5. 后处理

5.1 查看梁的位移变化

按下图所示点击，进行梁的位移变化的云图的绘制。

在弹出的设置框中，按下图所示进行选择，选择后点击OK。

这样，梁的位移变化图就绘制出来了。

5.2 查看梁的应力分布

按下图所示点击，进行梁的应力分布的云图的绘制。

在弹出的设置框中，按下图所示进行选择，选择后点击OK。

这样，梁的应力分布图就绘制出来了。