ANSYS实例分析内有结果

1、基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step)下面以一个简单桁架桥梁为例，以展示有限元分析的全过程。背景素材选自位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988),见图3-22。该桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表3-6。桥长L=32m,桥高H=。桥身由8段桁架组成，每段长 4m。该桥梁可以通行卡车，若这里仅考虑卡车位于桥梁中间 位置，假设卡车的质量为 4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为Pi ,P2和 P3 ,其中 P1= P3=5000 N, P2=

2、10000N,见图 3-23。图 3-22 位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988)顺梁及询梁I 力fK图3-23桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)表3-6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)3.83 10 6m4322.19 10 m桥身弦梁(Beam2)1.87 10 61.185 10 3底梁(Beam3)8.47 10 633.031 10解答 以下为基于 ANSYS图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。(1)进入ANSYS (设

3、定工作目录和工作文件)程序-ANSYS f ANSYS Interactive f Working directory (设置工作目录)-Initial jobname (设置工作文件名):TrussBridge f Run - OK(2)设置计算类型ANSYS Main Menu : Preferences Structural f OK(3)定义单元类型ANSYS Main Menu： Preprocessor f Element Type f Add/Edit/Delete fAddfBeam: 2d elastic 3 f OK (返回到 Element Types 窗口)f Clos

4、e (4)定义实常数以确定梁单元的截面参数ANSYS Main Menu: Preprocessor f Real Constants Add/Edit/Delete - Add fselect Type 1 Beam 3 - OK - input Real Constants Set No. : 1 , AREA: ,Izz: (1 号实常数用于顶梁和侧梁 )- Apply finput Real Constants Set No. : 2 , AREA: , Izz: (2 号实常数用于弦杆)-Apply f input Real Constants Set No. : 3, AREA:

5、, Izz: (3 号实常数用于底梁)fOK (back to Real Constants window)- Close (the Real Constants window) (5)定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor f Material Props f Material Models f Structural f Linear fElastic f Isotropic f input EX: , PRXY:(定义泊松比及弹性模量)-OK f Density (定义材料密 度)-input DENS: 7800, f OK f Close (关闭材料定义

6、窗口) (6)构造桁架桥模型生成桥体几何模型ANSYS Main Menu : Preprocessor f Modeling f Create f Keypoints f In Active CS f NPT Keypoint number : 1, X , Y , Z Location in active CS ： 0, 0 - Apply f同样输入其余 15 个特征点坐 标(最左端为起始点，坐标分别为(4,0), (8,0), (12,0), (16,0), (20,0), (24,0), (28,0), (32,0), (4, (8, (12,(20,(24, (28,) f Lin

7、es f Lines f Straight Line -依次分别连接特征点 fOK网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor f Meshing f Mesh Attributes f Picked Lines f选择桥顶梁 及侧梁OK - select REAL: , TYPE: 1 - Apply f选择桥体弦杆 fOK f select REAL: 2, TYPE: 1_ f Apply f选择桥底梁OK f select REAL: 3上 TYPE:1 _ f OK f ANSYS Main Menu : Preprocessor - Meshing - Mes

8、hTool - 位于 Size Controls 下的 Lines ： Set - Element Size on Picked fPick all f Apply f NDIV ： 1 f OK - Mesh - Lines f Pick all f OK (划分网格) (7)模型加约束ANSYS Main Menu: Solution f Define Loads f Apply f Structural f Displacement f On Nodes f 选取桥身左端节点fOK - select Lab2: All DOF (施加全部约束)-Apply f 选取桥身右端节点 fOK

9、- select Lab2: UY_(施加丫方向约束)-OK (8)施加载荷ANSYS Main Menu: Solution f Define Loads f Apply f Structural f Force/Moment f On Keypoints f 选取底梁上卡车两侧关键点( X坐标为12及20) - OK f select Lab: FY , Value: -5000 fApply f选取底梁上卡车中部关键点 (X坐标为16) - OK f select Lab: FY , Value: -10000 f OK fANSYS Utility Menu : f Select f

10、Everything (9)计算分析ANSYS Main Menu : Solution f Solve f Current LS f OK (10)结果显不ANSYS Main Menu : General Postproc f Plot Results f Deformed shape f Def shape only f OK (返回到 Plot Results ) - Contour Plot f Nodal Solu f DOF Solution, Y-Component of Displacement fOK (显示 Y方向位移 UY)(见图3-24(a)定义线性单元I节点的轴力A

11、NSYS Main Menu f General Postproc f Element Table f Define Table f Add - Lab: bar_I, By sequence num: SMISC,1 f OK - Close定义线性单元J节点的轴力ANSYS Main Menu f General Postproc f Element Table f Define Table f Add - Lab:bar_J, By sequence num: SMISC,1 OK Close画出线性单元的受力图(见图3-24(b)ANSYS Main Menu f General Po

12、stproc f Plot Results f Contour Plot f Line Elem Res -Labi: bar_I, LabJ: bar_J, Fact: 1 f OK(11)退出系统ANSYS Utility Menu : File f Exit - Save Everything f OKKUMI "Hl(a)桥梁中部最大挠度值为374m(b)桥梁中部轴力最大值为 25 380N图桁架桥挠度UY以及单元轴力计算结果BHYHB基于命令流方式的桁架桥梁结构分析!% ANSYS 算例% begin %!一一注：命令流中的符号$,可将多行命令流写成一行/prep7 /PL

13、OPTS,DATE,0 !=设置单元和材料ET,1,BEAM3R,1, R,2,0,0,0,0, R,3,0,0,0,0,MP,EX,1,MP,PRXY,1, MP,DENS,1,7800 !-一定义几何关键点!进入前处理!设置不显示日期和时间!定义单元类型!定义1号实常数用于顶梁侧梁!定义2号实常数用于弦杆!定义3号实常数用于底梁!定义材料弹性模量!定义材料泊松比!定义材料密度K,1,0,0, $ K,2,4,0, $ K,3,8,0, $K,4,12,0, $K,5,16,0, $K,6,20,0, $K,7,24,0, $K,8,28,0, $K,9,32,0, $K,10,4,$K,1

14、1,8, $K,12,12, $K,13,16, $K,14,20, $K,15,24, $K,16,28,!-通过几何点生成桥底梁的线L,1,2 $L,2,3 $L,3,4 $L,4,5 $L,5,6 $L,6,7 $L,7,8 $L,8,9!-生成桥顶梁和侧梁的线L,9,16 $L,15,16 $L,14,15 $L,13,14 $L,12,13 $L,11,12 $L,10,11 $L,1,10!一一生成桥身弦杆的线L,2,10 $L,3,10 $L,3,11 $L,4,11 $L,4,12 $L,4,13 $L,5,13 $L,6,13 $L,6,14 $L,6,15 $L,7,15

15、$L,7,16 $L,8,16 !一一选择桥顶梁和侧梁指定单元属性LSEL,S,9,16,1,LATT,1,1,1,!-选择桥身弦杆指定单元属性LSEL,S,17,29,1,LATT,1,2,1,!-选择桥底梁指定单元属性LSEL,S,1,8,1,LATT,1,3,1,!一一划分网格AllSEL,allLESIZE,all,1,1LMESH,all!=在求解模块中，施加位移约束、/soluNSEL,S,LOC,X,0D,all,ALL,AllSEL,allNSEL,S,LOC,X,32D,all,UY,ALLSEL,all!-基于几何关键点施加载荷!再恢复选择所有对象!对所有对象进行单元划分前

16、的分段设置!对所有几何线进行单元划分外力，进行求解!根据几何位置选择节点!根据几何位置选择节点!对所选择的节点施加位移约束!再恢复选择所有对象FK,4,FY,-5000 $FK,6,FY,-5000 $FK,5,FY,-10000/replotAllsel,all solve!=进入一般的后处理模块 /post1PLNSOL, U,Y , 0,PLNSOL, U,X, 0,!显示线单元轴力ETABLE,bar_I,SMISC, 1ETABLE,bar_J,SMISC, 1 PLLS,BAR_I,BAR_J,1 finish!重画图形!选择所有信息（包括所有节点、单元和载荷等 ）!求解!后处理!

17、显示丫方向位移!显示X方向位移!画出轴力图!结束!% ANSYS 算例% end %HYIIH四杆桁架结构的有限元分析下面针对【典型例题】的问题，在 ANSYS平台上，完成相应的力学分析。即如图所示的结构，各杆的弹性模量和横截面积都为E = 29.5? 104N/mm2, A= 100mm2,3-8基于ANSYIF台，求解该结构的节点位移、单元应力以及支反力。图3-8四杆桁架结构解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。以下为基于 ANSYS图形界面(graphic user interface , GUI)的菜单操作流程；注意：符 号“一”表示针对菜单中选项的鼠标点击操作。关于 ANSYS的操

18、作方式见附录 Bo1.基于图形界面的交互式操作(step by step)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序 -ANSYS f ANSYS InteractivefWorking directory(设置工作目录)-Initial jobname (设置工作文件名)：planetruss f Run - OK(2)设置计算类型ANSYS Main Menu : Preferences .,一 Structural f OK(3)选择单元类型ANSYS Main Menu : Preprocessor fElement Type f Add/Edit/DeleteAdd fLin

19、k： 2D spar 1fOK (返回到 Element Types窗口)fClose (4)定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor fMaterial Props fMaterial ModelsfStructural fLinear - Elastic- Isotropic: EX: _(弹性模量)，PRXY: 0 (泊松比)-OK f 鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口 (5)定义实常数以确定单元的截面积ANSYS Main Menu: Preprocessor fReal Constant s- - f Add/Edit/Delete fAdd fT

20、ype 1f OK- Real Constant Set No: 1_ (第 1 号实常数),AREA: 1e-4 (单元的截面积)fOK f Close (6)生成单元ANSYS Main Menu: Preprocessor fModeling fCreatfNodesf In Active CS fNode number 1_ f X:01Y:0±Z:0_ 'ApplyfNode number _2 ' X:,YQZ:0_ fApplyfNode number _3 ' X:,Y:,Z:0_fApply- Node number 4_ f XQY:,Z:

21、0_fOKANSYS Main Menu: Preprocessor f Modeling f Create f Elementsf Elem Attributes (接受默认 值)-User numberedfThru nodesf OK f选择节点 1, 2f Apply f选择节点 2, 3f Apply -选择节 点 1, 3- Apply f选择节点 3, 4- ApplyfOK (7)模型施加约束和外载添加位移的约束，分别将节点 1 X和丫方向、节点2 Y方向、节点4的X和丫方向位移约束。ANSYS Main Menu: Solution f Define Loads f Appl

22、y f Structural f Displacement f On Nodes f用鼠标选择节点 1- Apply f Lab2 DOFs: UX , UY , VALUE : 0 -Apply f用鼠标选择节点 2- Apply f Lab2 DOFs: UY , VALUE : 0 - Apply f用鼠标选择节点 4- Apply f Lab2 DOFs: UX,UY , VALUE : 0 f OK加载集中力ANSYS Main Menu: Solution f Define Loads f Apply fStructural f Force/moment f On Nodes f用

23、鼠标选择结构节点2- Apply fFX , VALUE: 20000 - Apply f用鼠标选择结构节点 3-Apply f FY, VALUE: 25000 fOK (9)分析计算ANSYS Main Menu: Solution f Solve f Current LS fOK - Should The Solve Command be Executed? Yf Close (Solution is done!) 关闭文字窗口 (10)结果显不ANSYS Main Menu: General Postproc f Plot Results fDeformed Shape f Def +

24、 Undeformed fOK (返回至I Plot Results) - Contour Plot f Nodal Solu fDOF solutionfDisplacement vector sum (可以看到位移云图)ANSYS Main Menu: General Postproc f List Results f Nodal solution f DOF solution - Displacement vector sum (弹出的文本文件显示各个节点的位移 )ANSYS Main Menu: General Postproc fList Results fReaction Solu

25、 fALL items f OK (弹出的文 本文件显示各个节点反力) (11)退出系统ANSYS Utility Menu: Filef Exit > Save Everything fOK2.完整的命令流以下为命令流语句。注意：以“！”打头的文字为注释内容，其后的文字和符号不起运行作用。关于命令流的调用方式见附录Bo!% 典型例题% begin %/ PREP7!进入前处理/PLOPTS,DATE,0!设置不显示日期和时间!=设置单元、材料，生成节点及单元ET,1,LINK1!选择单元类型UIMP,1,EX,!给出材料的弹性模量R,1,1e-4,!给出实常数（横截面积）N,1,0,0

26、,0,!生成1号节点挫标（0,0,0）N,2,0,0,!生成2号节点，坐标,0,0）N,3,0,!生成3号节点，坐标,0）N,4,0,0,!生成4号节点，坐标（0,0）E,1,2!生成1号单元（连接1号节点和2号节点）E,2,3!生成2号单元（连接2号节点和3号节点）E,1,3!生成3号单元（连接1号节点和3号节点）E,4,3!生成4号单元（连接4号节点和3号节点）FINISH!前处理结束!=在求解模块中，施加位移约束、外力，进行求解/SOLU!进入求解状态（在该状态可以施加约束及外力 ）D,1,ALL!将1号节点的位移全部固定D,2,UY ,!将2号节点的丫方向位移固定D,4,ALLF,2,

27、FX,20000,F,3,FY,-25000,!将4号节点的位移全部固定!在2号节点处施加 X方向的力(20000)!在3号节点处施加 Y方向的力(-25000)SOLVE!进行求解FINISH!结束求解状态进入一般的后处理模块/POST1PLDISP,1 FINISH !%!进入后处理!显示变形状况!结束后处理典型例题% end %三梁平面框架结构的有限元分析针对【典型例题】的模型，即如图 3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。结构中各个截面的参数都为：E = 3.0? 1011Pa ,I = 6.5?10-7m4, A= 6.8? 10-4 m2 ,相应

28、的有限元分析模型见图3-20。在 ANSYS平台上，完成相应的力学分析。t削mN图3-19框架结构受一均布力作用(a)节点位移及单元编号(b)等效在节点上的外力图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。1.基于图形界面的交互式操作(step by step)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序 -ANSYS f ANSYS InteractivefWorking directory(设置工作目录)-Initial jobname (设置工作文件名)：beam3-Run - OK (2)设置计算类型ANSYS Main Menu: Prefe

29、rences .,一 Structural f OK(3)选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor fElement Type fAdd/Edit/Delete-Add- - -beam： 2D elastic3 fOK (返回到 Element Types 窗口)fClose(4)定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor fMaterial Props fMaterial Models f Structural fLinear - Elasticf Isotropic: EX:3e11 (弹性模量)-OK f 鼠标点击该窗口右上角的

30、“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYS Main Menu: Preprocessor fReal Constant s- - fAdd/Edit/Delete fAdd fType 1 Beam3- OK fReal Constant Set No: 1,第 1 号实常数),Cross-sectional area:(梁的横截面积)fOK -Close(6)生成几何模型生成节点ANSYS Main Menu: Preprocessor fModeling fCreatfNodesf In Active CS fNode number 1_ f XQY:,Z:0_ fA

31、pply fNode number 2 f X:,Y:,Z:0_ fApplyfNode number 3 ' X:0JY:0JZ:0_Apply - Node number 4_ f X:,YQZ:0_fOK生成单元ANSYS Main Menu: Preprocessor f Modeling f Create fElement f Auto Numbered f Thru Nodes f选择节点1, 2(生成单元1)-apply f选择节点1,3(生成单元2)-applyf选择节点2,4(生成单元3)-OK(7)模型施加约束和外载左边加X方向的受力ANSYS Main Menu:

32、 Solution f Define Loads f Apply fStructural f Force/Moment f On Nodes f选择节点 1- apply fDirection of force: FX fVALUE : 3000 f OK -上方施加丫方向的均布载荷ANSYS Main Menu: Solution f Define Loads f Apply fStructural f Pressure fOn Beams - 选取单元1(节点1和节点2之间户 apply f VALI : 4167-VALJ : 4167f OK左、右下角节点加约束ANSYS Main M

33、enu: Solution f Define Loads f Apply f Structural f Displacement f On Nodes f选取节点 3 和节点 4 - Apply f Lab:ALL DOF f OK (8)分析计算ANSYS Main Menu: Solution f Solve f Current LS fOK - Should the Solve Command beExecuted? Yf Close (Solution is done!)关闭文字窗口(9) 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc f Plot Res

34、ults fDeformed Shape f Def + Undeformed f OK (返回到 Plot Results)(10) 退出系统ANSYS Utility Menu: Filef Exit> Save Everything fOK(11) 计算结果的验证与 MA TLAB 支反力计算结果一致。2完全的命令流!%典型例题 % begin %/ PREP7! 进入前处理ET,1,beam3!选择单元类型R,1,!给出实常数(横截面积、惯性矩)MP,EX,1,3e11!给出材料的弹性模量N,1,0,0!生成 4 个节点,坐标(0,0) ，以下类似N,2,0N,3,0,0,0N,

35、4,0,0E,1,2!生成单元(连接1 号节点和2 号节点 )E,1,3E,2,4D,3,ALL!将3 号节点的位移全部固定D,4,ALL!将4 号节点的位移全部固定F,1,FX,3000!在 1 号节点处施加X 方向的力 (3000)SFBEAM,1,1,PRESS,4167 !施加均布压力FINISH!结束前处理状态/SOLU! 进入求解模块SOLVE!求解FINISH!结束求解状态/POST1!进入后处理PLDISP,1!显示变形状况FINISH!结束后处理!%典型例题 % end %,以下类似实验一 衍架的结构静力分析、问题描述图 1 所示为由 9 个杆件组成的衍架结构，两端分别在 1

36、， 4 点用铰链支承， 3 点受到一个方向向下的力Fy , 衍架的尺寸已在图中标出，单位：m。试计算各杆件的受力。其他已知参数如下：弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa泊松比科二;作用力Fy=-1000N;杆件的横截面积A=.显然，该问题属于典型的衍架静力分析问题，通过理论求解图1衍架结构简图方法（如节点法或截面法）也可以很容易求出个杆件的受力，但这里为什么要用 ANSY歌件对其分析呢?三、结果演示通过使用软件对该衍架结构进行静力分析，其分析结果与理论计算结果如表1所示。表1 ANSYS分析结果与理论计算结果的比较杆件序号123456789ANSYS 分析结果/N0理论计算结果/N0误差/

37、%0比较结果表明，使用 ANSYS分析的结果与理论计算Z果的误差不超过,因此，利用ANSYS软件分析来替代理论计算是完全可行的。四、实训步骤（一）的启动与设置1 .启动。点击：开始 所有程序 ANSYS,即可进入 ANSYSi形用户主界面。如图 2所示。其中，几个常用的部分有应用菜单，命令输入栏，主菜单，图形显示区和显示调整工 具栏，分别如图2所示。2 .功能设置。电击主菜单中的“ Preference ”菜单，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 3所示。本步骤的目的是为了图3 Preference参数设置对话框仅使用该软

38、件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。3 .系统单位设置。由于ANSY歌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。（注：SI表图4单元类型库对话框图5单元类型对话框示国际公制单位）（二）单元类型，几何特性及材料特性定义1.定义单元类型。电击主菜单中的" Preference >Element Type>Add/Edit/Delete弹出对话框，点击对话框中的“Add”按钮，又弹出一对话框（图4）,选中该对话框中的“Link”和“ 2D spar 1 ”选项，点击“ OK

39、9;,关闭图4对话框，返回至上一级对话框，此时，对话框中出现刚才选中的单元类型：LINK1,如图5所示。点击« Close”，关闭图6单元类型对话框Q Keal Constants pXEkfimed Real C口晒 t皿t Setsi Aid. . . ：l Edit | DeleteCloseMelp图7实常数对话框r11 Define IfiLciBuclcl Beliavloin&teriiil Edit Fave rite Kelpal ModeXs AvailableJLJ图8材料特性对话框图5所示对话框。注：LINK1属于二维平面杆单元，即我们常说的二力杆，只

40、承受拉压，不 考虑弯矩。2 .定义几何特性。在ANSYS中主要是实常数的定义：点击主菜单中的“Preprocessor>RealContants>Add/Edit/Delete ”,弹出对话框，点击"Add”按钮，第 二（1）步定义的LINK1单元出现于该对话框中，点击“ OK',弹出下一级对话框，如图 6 所示。在AREA-栏杆件的截面积，点击“OK ,回到上一级对话框，如图7所示。点击“Close ”，关闭图7所示对话框。3 .定义材料特性。点击主菜单中的 "Preprocessor>Material PropsMaterial Models”

41、弹出对话框，如图8所示，逐级双击右框中“Structural,Linear,Elastic,Isotropic”前图标，弹出下一级对话框，在弹性模量文本框中输入：206E9,在泊松比文本框中输入：，如图9所示，点击“ OK'返回上一级对话框，并点击“关闭”按钮，关闭图8所示对话框。（三）衍架分析模型的建立1 .生成节点。图10所 示衍架中共有6个节点，其坐 标根据已知条件容易求出如 下：1 (0, 0, 0), 2 (1, 0, 0), 3 (2, 0, 0), 4 (3, 0, 0), 5(1,1, 0), 6 (2, 1, 0 )。点击主菜单中的图9材料特性参数对话框弹出对话框.在

42、“Node图10节点生成参数输入对话框“Preprocessor>Modeling>C reate>Nodes>In Active CS ” number” 一栏中输入节点号 1,在"XYZ Location ” 一栏中输入节点 1的坐标（0, 0, 0）,如图10所示，点击“Apply ” 按钮，在生成1节点的同 时弹出与图10一样的对话 框，同理将2-6点的坐标 输入，以生成其余 5个节 点。此时，在显示窗口上图11生成节点显示* Pick广 UnpickC? S iri-gl e L BoxPolygon 广r l o opCount=0Msiximum

43、=20Hixii;nru1N0&电 No .L+三匕 of IcensHiti, H且其。In?OKApplyResellPicJz 儿LIHelpElement5 fro ITodeis图12节点选择对话框显示所生成的6个节点的位置，如图 11所示。2 .生成单元格。 点击主菜单中的Preprocessor>Modeling>Create>Elements> AutoNumbered >ThruNodes”弹出“节点选择”对话框，如图 12所示。依次点选节点 1、2,点击Apply按钮，既可生成单元。同理，分别点击2、3;3、4; 1、5; 2、5; 5

44、、6; 3、5; 3、6; 4、6 可生成其余 8 个单 元。生成后的单元如图13所示。（四）施加载荷1 .施加位移约束。点击主菜单中的“Preprocessor>Loads>Apply>Structural>Displacement>OnNodeS'，弹出与图12所示类似的“节点选择”对话框，点选1图13生成单元显示节后，然后点击“ Apply”按钮，弹出对话框如图14所示，选择右上列表框中的« All DOF，并点击“Apply”按钮，弹出对话框如图14所示，选择右上列表框中的UY,并点击“ OK'按钮,即可完成对节点4沿y方向的位移

45、约束。图15施加载荷图14节点1的位移约束2 .施加集中力载荷。点击主菜单中的" Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes "，弹出对话框如图15 所示，在“Direction of force/mom ” 一项中选择："FY',在"Force/Moment value ” 一项中输入：-1 000 （注：负号表示力的方向与Y的正向相反），然后点击“ OK'按钮关闭对话框,这样，就在节点3处给桁架结构施加了

46、一个竖直向下的集中载荷。明：根据图1所示有限元分 析的基本 过程，到此为止，有限元分 析的前置处理部分 已经结束。但在使用ANSY裁件进行分析的过程中，施加载荷这一步骤往往既可以在前置处 理中完成（如本实训一样），也可以在求解器中完成（如点击主菜单中的 “Solution>DefineLoads>Apply>Stuctural "，实现过程完全一样）。（五）开始求解点击主菜单中的“Solution>Soke>CurrentLS”弹出对话框（图16）, 点击“OK”按钮，开始进 行分析求解。分析完成后， 又弹出一信息窗口 （图17） 提示用户已完成求解，点

47、图16求解对话框击“Close”按钮关闭对话框即可。至于在求解时产生的STATUS Command窗口，点击说明：到此为止，有限元分析的求解器计算部分已经结束File>Close '关闭即可。图17求解完成（六）分析结果显示1.显示变形图。点击主菜单中的"General Postproc>Plot Results>Deformed Shap6', 弹出对话框如图18所示。选中"Def + undef ormed'选项，并点击"OK'按钮，即可显示图18显示变形图设置本实训桁架结构变形前后的结果，如图19所示。图20

48、变形动画参数设置2显示变形动 画。点击应用菜单 U UtilityMenu）中的 Plot Ctrls >Animate>De formed Shape ，弹图19用户主界面 出对 话框 如图 20所 示。选 中 Def+u ndefo rmed ”选 项，并 在“Time delay ”文本框中输入：，然后点击“ OK'按钮，即可显示本实训桁架结构的变性动 画。由于集中力FY作用在3节点上，因此，3节点产生的位移最大。图 21是动画片、显示 桁架受力变形的过程，右边窗口是动画显示的控制窗口，可以暂停，也可以拖动显示进度条。DiSPLACEMEirT3TEP=L 311TB

49、 =1TIME=L DHX »13SE-06Frane 9oM01011 J 力D飒 Forvjiarcl/BackwafdForward OnlySolu”，弹出一列3.列举支反力计算结果。点击主菜单中的"General Postproc>List ResultsReaction弹出对话框如图22所示。接受缺省设置，点击“OK'按钮关闭对话框，并图22显示支反力参数设置对话框ANSYS欠件的后比如，各节点产图21动画仿真控制对话框表窗口, 显示了两校链点（1、4节点）所受的支反力情况，如图 23所示。4.列举各杆件的轴向力计算结果。点击主菜单中的"

50、General Postproc>List ResultElement Solution "，弹出对话框如图 24所示，在中间列表框中移动滚动条至最后，选择 “By Sequence nuM'选项，右上列表框中选择“ SMISC选项，右下文本框中输入“ SMISQ1”，点击“ OK按钮关闭对话框，并弹出一列表窗口，显示了9个杆单元所受的轴向力，如图25所示，此外，还给出了最大、最小力及其发生位置。说明：到此为止，有限元分析的后置处理部分就可以结束了。实际上, 置处理功能非常强大，除了能显示上述结果外，还可以显示其他许多结果，图23显示支反力列表生的位移(General

51、Postproc >ListResultsNodal Solution )和各节点所受 载荷(General Postproc >List Results Nodal Loads)等等，有兴趣的读者可自行 尝试。(七)ANSY歆件的保存与退出1 .保存。点击应用菜单中的“File>Save as ,ANSYS'自动将结果保存, 缺省的文件名为：下次打开时，可直接点 击2 .退出。点击应用菜单中的“File>Exit”，弹出保存对话框，选中"Save Everything ",点击"OK'按扭,即可退出ANSYS，* PRE

52、SO LC GBLB,<ui.dxA* POSTl ELEMENT ElimHIHLEMISCELLANEOUS RECORD LISTING *LOAO STEP-1 SUBSFEf-1TIME=1.QQQ&LOAD C电信ELEHSMIGIL1331.33239J.33¥4-942.81匚 GGE.G?64717 -C66.6780.90Q09-471.40MINIMUM UftLUESELFMAVALUE -J42-01mxirwn valuesELEN3-"VALUE666*677图25显示轴向力列表yj List Eleaent SolutionPR

53、ESDLl LisSoluti onI tenItem to be Li stedStrai Lp 工 as t i c 5 train-creep StrAit-sthtrGtskttError 白sti*tiQnSitQirgy j-eometry iBtimizatioiiANTCSC,By seCTiene* num*pus1cLi 1(Tor "即 sequence nwn inan hoxin Elements Manual forOKpplyenter sequence 雪“ T*hl* 4 wh-3 seq. numbers.)CejicelHelp图24单元求解结果

54、参数选择对话框实验二三维实体结构的分析介绍三维实体结构的有限元分析 。一、问题描述图25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 0.03m。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。其他已知参数如下：图25工字钢结构示意图弹性模量（也称杨式模量）E= 206GPa；泊松比u 0.3;材料密度7800kg/m3 ；重力加速度g 9.8m/s2；Fy=-5000N作用力Fy作用于梁的上表面沿长度方向中线处，为分布力，其大小三、结果演示图26单元类型库对话框图27单元类型对话框图28材料特性参数对话框使用ASSYS 8 0软件对该工字钢梁进行结构静力分析，显示其节点位移云图。四、实训步骤（一）的启动与设置与实训1第一步骤完全相同，请参考。（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>ElementType >Add/Edit/Delete ",弹 出对话框，点击对