ANSYS分析实例与工程应用命令流学习笔记.pdf

1大纲

静力分析：2杆、3梁、5薄膜和板壳、4实体单元

梁单元：简化计算，结构总体受力情况

实体单元：较复杂的结构，局部细节的受力情况

稳定性分析：6

振动、模态分析：7简单振动和梁的振动、8膜板和实体振动

2杆系结构的静力分析

2.1铰接杆在外力作用下的变形

二维杆单元LINK1

*AFUN,DEG：三角函数默认为弧度，改为角度

后处理：结构变形图、显示节点位移和杆件应力

2.2人字形屋架的静力分析

后处理：杆单元的轴力、轴向应力、轴向应变

2.3超静定拉压杆的反力计算

后处理：节点反力

2.4平行杆件与刚性梁连接的热应力问题

定义3点的UY为耦合自由度，即三者的UY位移相等

温度（增量）

后处理：寻找特定位置的节点和单元，并从单元表中提取它们的内力

2.5端部有间隙的杆的热膨胀

二维带厚度的平面应力单元PLANE42、二维接触单元CONTACT26

温度（始、末）

后处理：定义水平应力和铅直应力单元表，并提取3号单元的应力结果

*Status,Parm

FINISH

定义数组变量，将计算结果通过数组变量输出到文件

3梁的弯曲静力分析

3.1单跨等截面超静定梁的平面弯曲

二维弹性梁单元BEAM3

后处理：定义以两端弯矩和剪力的单元表，并列出单元表数据

并用单元表数据绘制剪力图和弯矩图

更细的节点划分方案，更精细

3.2四跨连续梁的内力计算

体素建模：keypoint,line,area,volume便于细分单元

3.3七层框架结构计算

3.4工字形截面外伸梁的平面弯曲

3.5矩形截面梁的纵横弯曲分析

考虑应力强化效应

后处理：迭代过程

3.6空间刚架静力分析

三维梁单元BEAM4

3.7悬臂梁的双向弯曲

三维8节点耦合场实体单元SOLID5

三维20节点固体单元SOLID92

三维10节点耦合场实体单元SOLID98

三维结构实体自适应单元SOLID147

定义宏程序，对应四种工况，各种结果差别不大

3.8圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形

三维直管单元PIPE16（只定义外直径，不定义内直径）

3.9悬臂等强度梁的弯曲

四边形壳单元SHELL63（这里用退化的三角形单元，并使用节点耦合自由度保

证模型的对称变形）

三维非对称锥形梁单元BEAM44（定义横截面主轴，单元宽度线性变化）

计算结果都很好，但壳体单元更能模拟出等强度梁的实际几何形状，更直观，截

面定义更简单。

3.10弹性地基半无限长梁在端部力和力偶作用下的变形

二维非对称锥形梁单元BEAM54

3.11偏心受压杆的大变形分析

激活大变形选择项：NLGEOM,ON

非线性迭代求解

3.12带有弹簧的支架的大变形分析

空间管单元PIPE16

铰链单元COMBIN7

弹簧单元COMBIN14

3.13塔机标准节内力分析

考虑拉压，弯曲和扭转刚度的空间梁单元BEAM4

也可用空间杆单元LINK8

3.14自行车车架变形和内力分析

空间管单元PIPE16

Mises应力分布

42D和3D实体建模及应力分析

三维SOLID45：应用最多

4.1带3个圆孔的平面支座分析

平面应力单元PLANE82

通过剖切生成孔

（1）应力集中问题：加密网格应力值持续上升，不收敛，具有奇异性

（2）位移大小对网格尺寸不敏感

4.2角支座应力分析

利用面积相减生成开孔

利用线倒角生成倒角区域LFIFFT

（1）将集中力简化为分布力接触荷载，在受压表面不再出现应力集中

（2）有倒圆：完全收敛；无倒圆：应力集中

4.3立体斜支座的实体建模

拉伸形成体

通过关键点建立工作面，定义斜面

体相加，面相加

4.4四分之一车轮实体建模

生成回转体

4.5轴承支座的实体建模

利用GLUE命令合并为一个整体

计算总体积

4.6均布荷载作用下深梁的变形和应力

平面应力单元PLANE82

方法：直接建模、实体建模

应力：X方向正应力、Y方向正应力、XY方向剪应力、第一主应力、第三主应

力、Mises应力

问题：支座位置附近，使用固定一个节点的位移约束条件，网格加密不收敛。应

简化成区域接触

4.7一对集中力作用下的圆环

带厚度的四节点平面应力单元PLANE82

方法：直接建模、实体建模

应力：X方向正应力、Y方向正应力、XY方向