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ANSYS入门教程(43)-结构线性静力分析(a)

第6章结构线性静力分析

6.1结构线性静力分析概述

6.2桁架结构

6.3梁结构

6.4板壳结构

6.5实体结构

6.6杆梁壳体的连接处理

6.7结构分析的特殊问题

6.1结构线性静力分析概述

结构线性静力分析的重要性：

★结构线性静力分析最为常用。

★设计规范基本上采用线弹性分析结构的内力。

★是各种分析的基础。

结构分析的四个基本步骤：

◆创建几何模型

◆生成有限元模型

◆加载与求解

◆结果评价与分析。

1.创建几何模型

⑴清除当前数据库

①回到开始层：FINISH命令。清除数据库的操作要在开始层。

②清除数据库：/CLEAR命令。开始新工作前清除数据库。

⑵工作文件名与主标题

①工作文件名：/FILNAME命令。建议用户定义。

②主标题：/TITLE命令。用于在图形区显示。

子标题可用/STITLE命令定义。

⑶创建具体的几何模型

2.生成有限元模型

⑴定义单元类型、实常数和材料性质

①定义单元类型，设置单元的KEYOPT的选项。

②定义单元实常数，如有初应变时也应设置。

③定义弹性模量，如为各项同性时只需定义EX即可。

④定义质量密度，以便计算自重影响或惯性释放计算。

⑤定义热膨胀系数等。

此部分常常在创建具体的几何模型之前定义，以便在几何模型上施加荷载与

约束。

⑵定义网格划分属性

①定义单元划分数目或大小。

②定义单元划分类型和划分方式，如映射网格或自由网格等。

③对几何模型实施网格划分。

3.加载与求解

⑴定义求解选项

①进入求解层。有些荷载可以在前处理层施加，不必一定到求解层施加。

②定义分析类型，ANSYS缺省分析类型为静态分析，也可省略。

③定义求解选项，如输出、求解器等选项的设置。

⑵加载

①划分荷载步。

②施加约束，约束可在几何模型上施加，也可在有限元模型上施加。

③施加荷载，静力分析的荷载如集中荷载、分布荷载、温度、自重和旋

转惯性力。对梁单元的分布荷载必须施加在有限元模型上。

⑶求解

4.结果评价与分析

①进入通用后处理，一般不必进入时程后处理。

②读入结果数据，如确定读入哪个荷载步的结果。

③对结果处理，并图形显式和列表显示结果。

④误差估计，仅SOLID和SHELL单元可考察网格密度对结果的影响。

6.2桁架结构

桁架结构特点：

★由若干杆件在两端用铰联结而形成的结构

★各铰结点为无摩擦的理想铰

★各杆轴线通过铰中心

★荷载和支座反力作用在结点上

模拟单元：LINK系列（2D和3D）

单元特点：

★只承受杆轴向的拉压，不承受弯矩

★节点只有平动自由度

★荷载：集中力和温度

一、平面桁架

如图平面桁架，设桁架中各杆件的面积均为100mm^2，材料弹性模量为

210GPa，对此桁架进行静力分析。

命令流示例：

!EX6.1平面桁架线性静力分析

finish$/clear$/prep7

et,1,link1$r,1,1e-4$mp,ex,1,2.1e11!定义单元类型、实常数

和材料性质

k,1$k,2,2$k,3,3$k,4,4$k,5,6!创建关键点

k,6,2,-1$k,7,4,-1

l,1,2$l,2,3$l,3,4$l,4,5