ANSYS经典应用实例从入门到精通

5.1结构静力学分析中的单元ANSYS中结构静力分析用来分析由于稳态外载荷引起的系统或部件的位移、应变、应力和力。稳态外载荷包括稳定的惯性力（如重力、旋转件所受的离心力）和能够等效为静载荷的随时间变化的载荷。这种分析类型有很广泛的应用，如确定确定结构应力集中程度，预测结构最大应力等。类别形状和特性单元类型1.杆普通LINK1,LINK8双线性LINK102.梁普通BEAM3,BEAM4截面渐变BEAM54,BEAM44塑性BEAM23,BEAM24考虑剪切变形BEAM188,BEAM189类别形状和特性单元类型3.管普通PIPE16，PIPE17，PIPE18浸入PIPE59塑性PIPE20，PIPE604.二维实体三角形PLANE2四边形PLANE42，PLANE82，PLANE182超弹性单元HYPER84，HYPER56，HYPER74粘弹性VISCO88大应变VISO106，VISO108谐单元PLANE83，PLANE25P单元PLANE145，PLANE146类别形状和特性单元类型5.三维实体块SOLID45，SOLID95，SOLID73，SOLID185四面体SOLID92，SOLID72层SOLID46各向异性SOLID64，SOLID65超弹性单元HYPER86，HYPER58，HYPER158粘弹性VISO89大应变VISO107P单元SOLID147，SOLID1486.壳四边形SHELL93，SHELL63，SHELL41，SHELL43，SHELL181轴对称SHELL51，SHELL61层SHELL91，SHELL99剪切板SHELL28P单元SHELL150类别形状和特性单元类型7.接触单元面－面TARGET169，TARGET170，SURF171，SURF172，SURF173点－面SURF174点－点CONTAC48，CONTAC49刚性表面CONTAC12，CONTAC52，CONTAC268.专业单元弹簧COMBIN14，COMBIN39，COMBIN40质量MASS21控制单元COMBIN37表面效应单元SURF19，SURF22，SURF153，SURF154铰COMBIN7线性激发器LINK11矩阵MATRIX27，MATRIX50类别形状和特性单元类型9.耦合场声学TARGET169，TARGET170，SURF171，SURF172，SURF173压电热－应力SURF174磁－结构CONTAC48，CONTAC49流体－结构CONTAC12，CONTAC52，CONTAC265.做2结秩构萌静技力哈学产分傍析月的悼类骂型静近力拘分宴析线漏性必静袖力从分四析非线森性静驾力分焦析非渴线堆性傻静酒力何分浴析奶允臭许破有键大耀变艘形缩慧、经蠕集变否、谅应虑力域刚环化日、巩接磨触吃单燥元帐、值超劲弹朱性验单沫元每等田。线苍性酱静廊力射分溪析败根瓶据疗结慨构瞎特泳征开和聚所绩受怀外饺载木荷显的捆形茫式碰通枪常表归斑结棋为巡寿如鹊下宣几始个富问兴题镜：介平迷面魄问储题潮、托轴婚对部称饱问首题脏、踢周丙期售对潜称肝问吐题丘、挥三击维挖问盖题援等愈。5.陵2.高1平面诸问题平面己问题平面尤应变平面嫌应力特点睬：物催体沿匀某坐责标轴漫（如Z轴馒）龙的宏尺移寸姻远淹大颜于胖其仍它最两牵个较坐荡标冻轴调的屡尺无寸脑；晨垂励直衣于Z轴链各仆截候面夺的刷形存状露和沃尺堵寸冠均秘相装同雪；攻所筹有津外柄力碰与Z轴垂姥直且毁不随Z坐旧标锦变打化周；申物奸体愤的培约喜束孝条县件提不矩随Z坐泥标朴而候变信化宗。碑在母这便种邻情说况哨下挥，汤可鹅以附认惯为株物蔬体羊沿Z轴遍方雹向嘱各拖截危面咬没醒有z向滤位形移鼓，振而嫌沿x和y向的名位移油对各悲截面今均相询同（艘与z坐弟标担无痕关跟）抢，初各骄截止面恩内狼将桐产早生崭平货面裹应检变绪。任何构机械旷零部百件，议一般皇说来蓄都是渡空间奶结构禁。但洗是在搅某些续条件苗下，挣它们脚可以缴简化他为平蛮面问仆题来阁处理细。平针面问柏题包胀括平护面应针变问增题和验平面案应力启问题城两类拉。特点昂：物率体沿佣某坐覆标轴将（如Z轴尺）插的航尺得寸萌远隙小四于供其株它踩两辩个扔坐贤标警轴盯的鬼尺雪寸瓜；删外粮力垫沿怪周魂边紧作遭用现且旨与X质Y平创面州平前行涂，服且血体殖积圆力存也侦垂自直惜于z轴；启由于偶物体炒在z方向芝厚度夜很小奥，故牢外载窗的表误面力白和体辅积力瞧都可际看成练是沿z向镇不怠变状化晌的因。易约乎束淡条胸件雪在XY平昂面看内苍。反在誉这队种枯情散况匀下淘，臂可房诚以幻玉认尖为盈物派体孩沿Z轴精方趋向走无带应合力沫，胃所望有盲应颤力颂都诊发以生目在XY平朋面伶内畜。5妙.伸2灭.贝2轴对竖称结蕉构问碑题与泊周期婆对称挽结构哀问题轴对划称结郑构问昏题周期剩对称桃结构举问题特点：（1）结非构妻为京回质转您体激（守截逢面员绕专它翠的荡回睡转赵中房诚心告轴受旋标转渔而留形毫成迹）置；兄（2）次载购荷验关黄于军轴摊心选线齿对却称圾。AN刊SY红S软件奶中提恐供了朋专门俭的分侍析方拨法对订这类闭问题附进行少求解倚，与切普通抬方法规相比晚可以荡节约牢大量蠢的人最力和雀计算弦机资竿源，晒大大搂提高吧求解傍问题践的效怀率。特点嫂：如果节结构记绕其哑轴旋膊转一叨个角撇度龟，违结毅构削（起包妨括荡材趁料病常拦数节）度与去旋危转唇前灿完浙全垦相零同此，押则轻将笋这各种信结概构掘称猛为拌周迅期姓对阀称肺结商构嫁（肆循工环戒对俭称幅结天构自）挥。速符送合伯这蝇一拨条炼件嫩的财最逗小更旋仗转柜角帽5滑.锻3杆系玻结构飞分析或实例问桶题办描胆述巨：图5-虽1所隆示成为勉一辅平溉面朝桁习架雪，芳长聪度L娃=哄0莫.微1牺m，顽各漠杆尺横丧截丝式面德面吹积庭均洞为A借=篮110-氏4m2，力P衰=级2辜0铺0亩0堂N，计翅算各蝴杆的室轴向斩力F述a、蚁轴名向乏应喂力σa。图5亿-国1平面道桁架[实例1喜]平面惨桁架行分析杆轴向力Fa/N轴向应力σa/MPa①1000100②1000100③-1414.2-141.4④00⑤-1414.2-141.4思考:根幻玉据靠静校力栗平算衡课条补件视，翅很俭容神易暑计缩慧算宾出咱轴挂向测力F扬a、轴逢向应唉力σa，如纲表5-凉1所允示繁。表5-茂1各杆皮的轴亿向力臂和轴驳向应奸力求饱解框步学骤搅：⑴创谢建胁单丘元科类贴型选择St苦ru鞭ct嘴us师ra岁l涛Be讯am类的2赏D站e迟l施a佣s水t市i顽c笔3。⑵骑定冻义转实胆常虏数定蹈义A顺R沟E睡A霸=倚1脊E伴-乓4。⑶检定义劫材料怖特性输入E拢x狸=蓄2摇e国1跪1，PR庙XY钢=0寻.3。⑷牙创建路节点GU胜I：M套a脊i劲n芳M掉e羽n坐u筐→施P董r度e义p序r跃o量c旁e棍s再s葱o课r约→冒M受o就d糠e腥l购i冷n挣g汁→使C司r型e绿a唯t贸e碎→No辨de盈s→寒In考A甘ct焦iv原e估cs在NO铃DE文本忧框中狭依次梯输入泪节点1、2、3、4的X、Y、Z坐标节点1：0，0，0；广节凤点2：0气.纵1，0，0；节点3：0.舍2，0，0；司节医点4：0臣.讲1，0育.贸1，0；⑸含显益示疗节兆点柱号既、暗单擦元六号GU李I：U皱t蛾i馆l倍i慌t贩y涨M监e丑n认u赢→阴P续l袍o快t营C物t蚀r猫l隶s腿→蹦N旅u换m协b辰e纳r池i和n首g。在直弹锹出种的“Pl月ot扣N厦um菊be权ri倒ng望C懂on喘tr鼻ol膝s”对话钓框，界将节墨点号层和单尾元号冻打播开希。⑹符创坏建聪单时元GU完I：Ma余in搞M哄en冰u→眼Pr泽ep哑ro治ce狼ss兰or微→M固od只el至in土g→名Cr奔ea计te见→E城leMe胖nt滋s→客Au许to恰N偶um怀be哗re馋d→脸Th私ru敞N召od早es。弹出销拾取睛窗口培，拾劝取节话点1和2，已单案击眯拾撕取麻窗输口姑的“A瓣p糊p软l继y”按邪钮跃，堂于胜是蚕在回节某点1和2之准间捎创邮建缸了炒一妇个杏单绿元孕。表重亦复袋以半上埋过唐程护，悠在竖节盛点2和3、1和4、3和4间分岩别创骨建单证元，让建模木图形古如左世图5孝-剥2所示旬。图5-誓2桁梳架韵建秘模针图⑺施虏加漠约题束GU脸I：M蠢a督i陆n补M刺e写n钉u扁→梨S译o席l串u察t拦i纠o陶n领→六D蛋e好f吸i陶n绞e员L牢o循a宅d岩e桨s爸→拥A甩p委p闪l烛y俊→St券ru享ct础ur辱al望→D统is柳pl协ac拉em迅en级t→握On危N鼠od番e。弹走出争拾讽取扑窗宾口隙，锐拾通取乘节持点1，扔单罚击ok按岁钮劳，栏在明弹嚼出袋的颤对备话贸框葛列沫表福中蚁选祸择“UX、U傍Y”，单杆击Ap届pl临y按西钮客。热再币次愁弹折出消拾滑取尸窗贵口览，落拾惑取吴节挺点3，输单灾击o蝴k按晚钮端，房诚在纠弹沸出念的遣对岭话央框径列川表坝中拌选灶择“U罢Y”，样单始击ok按餐钮海，厦完瞎成尊对新模桌型朱的消约菊束裕施字加壶。⑻挡施皱加趣载警荷G讨U码I：M爱a板i尼n霜M号e猜n厕u革→摧S笼o纤l载u钟t碗i凳o格n燥→展D倚e径f参i抗n分e布L粱o径a己d石e盈s允→抖A新p寺p竟l炮y胳→St蔬ru乐ct佳ur缝al验→F饿or丙ce鼓/M老om事en变t→净On峡N崇od岛es。弹骑出边拾土取咽窗绞口川，址拾恶取辉节衬点4，划单场击ok按钮顺，在恢对话添框中米选择L铁a洞b为“F冤Y”，在V江A丧L然U够E文本押框中脉输入-悬2健0拾0辛0，单附击ok按词钮殃。⑼硬求浇解G闷U慨I：M命a篮i撑n恳M正e柏n辩u冻→画S啦o落l绩u肌t痛i杰o蠢n你→傅S启o辟l贝v煎→沾C担u睡r铁r灯e霞n录t鬼L扩S。单剂击“So知lu烘ti绣on偶C康ur痛re宝nt蜓L先oa案d盯St厦ep”对患话风框o毫k按英钮黄。骑出奥现“so资lu炼ti锦on雅i匀s崇do腾ne！”提迷示庆时狮，欠求添解宅结赔束线，举即唐可乌查管看栋求割解戒结斤果梅。结果期显示：⑴资定原义琴单含元男列煮表GU晚I：M堵a裕i调n厘M所e控n与u必→鸣G踪蝶e容n针e搂r掌a俭l纪P抬o督s啦t恳r猫o皇c膏→妇E上l棵e祸m追e赠n神t辩T腥a筹b仔l其e兵→D以e猎f扇i县n夜e撞T学a巾b屿l斩e。弹出“E拉l老e谣m芒e茶n腾t王T怪a脉b昂l乌e痛D羽a肺t腐a”对话锈框，驴单击A坝d物d按陵钮凯，上在La深b文本坏框中武输入FA，澡在“I涂t微e五m这,任C怀o钥m箭p”两辛个稼列芽表付中跟分稻别闲选饺择“By慎s扫eq喇un统-e耳nc牧e简nu摩m”、“S笛M辱I出S桐C”,在右革侧列者表下蜡方文床本框削输入SM须IS瞧C，1，单窄击Ap粥pl汗y按钮详，于御是定碑义了窝单元渡表F扶A，该副单元逮列表湿保存梨了各定单元烧的轴腰向力僻；在L挣a额b文本晃框中呢输入S冻A，跟在“It哄em沾,C雨om趴p”两个居列表拍中分货别选罪择“By瘦s斤eq贷un饲en聪ce堪n弄um”、“Ls”,在群右仁侧搞列咏表办下寄方必文闻本献框腔输洲入LS，1，庄单约击ok按钮辰，于婚是定茎义了当单元狱表S盘A，该皂单元液列表脾保存虹了各赠单元越的轴帽向应锣力。⑵列表凯单元绪表数申据G拣U病I：M佩a妇i束n先M贷e倘n鸦u蜜→族G戏e唤n扑e认r稼a菜l革P赏o负s宁t蔑r尼o篇c扯→见E说l滥e躺m赚e诸n致t烈T币a键b壁l企e合→脸L秤i萝s品tE逮l妄e烂m乞T册a脾b鸦l犯e。在弹淘出的篇对话筋框的比列表升中选垄择F锤A、S素A，单托击ok按固钮排，克即困显党示过出狡求列解问结办果异。胳与句表5-肝1对记照周，胡二祥者却完刊全恼一赞致产。5锻.近4梁结傻构分升析实必例[实涌例1]简支喝梁载累荷工稍况组堵合实酸例图5颈-改3简夏支咏梁问来题快描狱述台及惯解翻析嚷解谜：图5-湿3（a）所狠示为给一圆港截面鸽简支农梁，龄跨度L=竟1m，圆敌截面价直径D=旁30旁mm，扎作繁用亡在股梁敞上勾的滔集循中颈力震为P=石10甩00卷N,作希用落点难距议支唤座A距a=皇0.里2m，已梁知弹斥性模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