ansys桁架結(jié)構(gòu)分析實例

1、平面桁架的靜力分析摘要：近些年來，ANSYS工程軟件在工程領(lǐng)域內(nèi)運用的很多，在分析線性有限元模型上比其他軟件更具有優(yōu)勢。而在ANSYS軟件中最常用的是線性靜力分析，盡管很多的材料不一樣，但結(jié)果確基本一致。本文主要是要對平面桁架進行靜力分析。關(guān)鍵字：線性；桁架；有限元；結(jié)構(gòu)The plane truss static analysisAbstract：ANSYS engineering software engineering field use in recent years, a lot, in the analysis of linear finite element model on m

2、ore than any other software advantages. The most commonly used in ANSYS linear static analysis, although a lot of the material is not the same, but the result was consistent. This article is mainly for static analysis of plane truss.Key words：Linear; truss; finite element; structure1.引言結(jié)構(gòu)分析的四個基本步驟是：

3、創(chuàng)建幾何模型、生成有限元模型、加載與求解、結(jié)果評價與分析。具體步驟與結(jié)構(gòu)分析類型有關(guān)，并且有些步驟可以省略或相互之間交叉，如簡單結(jié)構(gòu)的幾何模型創(chuàng)建過程可省略而直接創(chuàng)建有限元模型，加載可在處理層也可以在求階層等，需要根據(jù)具體情況以便利原則而定。2主要步驟結(jié)構(gòu)線性靜力分析步驟為：2.1創(chuàng)建幾何模型（1）清楚當(dāng)前數(shù)據(jù)庫?；氐介_始層：FINISH命令。清楚數(shù)據(jù)庫的操作步驟要在開始層。清楚數(shù)據(jù)庫：/CLEAR命令。（2）工作文件名與主標(biāo)題工作文件名：/FILNAME命令。主標(biāo)題：TITLE命令。2.2生成有限元模型(1)定義單元類型、實常數(shù)和材料性質(zhì)等。單元類型：設(shè)置單元的KEYOPT的選項。單元實常數(shù)

4、，如有初應(yīng)變時也應(yīng)設(shè)置。彈性模量，如為各項同性時只需定義EX即可。質(zhì)量密度，以便計算自重影響或慣性釋放計算。熱膨脹系數(shù)等。（2）網(wǎng)格劃分屬性。單元劃分?jǐn)?shù)目或大小。單元劃分類型和劃分方式，如映射網(wǎng)格或自由網(wǎng)格。幾何模型實施網(wǎng)格劃分。2.3加載與求解（1）定義求解選項進入求解層。定義分析類型。定義求解選項。（2）加載劃分荷載步施加約束。施加荷載。（3）求解2.4結(jié)果評價與分析進入通用后處理，一般不必進入時程后處理。讀入結(jié)果數(shù)據(jù)。對結(jié)果處理，并圖形顯示和列表處理顯示結(jié)果。誤差估計，僅以SOLID和SHELL單元可考察網(wǎng)格密度對結(jié)果地影響。3.實例分析平面桁架結(jié)構(gòu)分析比較簡單，這里主要說明斜支撐和斜荷

5、載等問題，以及后處理中一些技巧。如圖所示的平面桁架，設(shè)桁架中各桿件的面積為100mm2，材料彈性模量為210Gpa，對此桁架進行靜力分析：圖1FINISH$/CLEAR$/PREP7 ！定義單元類型、實常數(shù)和材料性質(zhì)ET,1,LINK1$R,1,1E-4$MP,EX,1,2.1E11 ！創(chuàng)建關(guān)鍵點K,1$K,2,2$K,3,3$K,4,4$K,5,6 K,6,2,-1$K,7,4,-1L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5$L,1,6$L,2,6 ！創(chuàng)建線L,3,6$L,3,7$L,4,7$L,6,7$L,5,7FK,1,FY,-5000$FK,2,FY,-8000 ！在幾何模型上施加

6、荷載FK,3,FY,-6000$FK,4,FY,-8000DK,1,UX,UY ！在關(guān)鍵點1加兩個方向的約束LESIZE,ALL,1$LMESH,ALL ！每根線劃分一個單元*AFUN,DEG ！定義三角函數(shù)的計算采用度REF=ASIN(1/SQRT(5) ！求有段支座與豎直方向的夾角NMODIF,5,REF ！修改5節(jié)點的坐標(biāo)方向D,5,UY ！節(jié)點5施加Y方向約束F,5,FY,-5000*COS(REF) ！在節(jié)點5按旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系加荷載F,5,FX,-5000*SIN(REF) ！將5000分解到旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系的XY方向NMODIF,2,45 ！修改節(jié)點2坐標(biāo)系，其上荷載隨著轉(zhuǎn)動FTRA

7、N$DTRAN ！將荷載與約束傳到有限元模型上/PBC,F,2$EPLOT ！顯示荷載符號并在旁邊標(biāo)注荷載值FINISH$/SOLU$SOLVE ！進入求解層FINISH$/POST1 ！進入通用后處理PLDISP,1 ！顯示變形圖，并同時顯示變性前的形狀/PNUM,SVAL,1 ！在圖上顯示應(yīng)力、內(nèi)力等值ETABLE,AXST,LS,1 ！以單元應(yīng)力定義單元表AXSTPLLS,AXST,AXST,0.5 ！顯示單元應(yīng)力，顯示比率0.5PLETAB,AXST ！用云圖顯示單元應(yīng)力ETABLE,AXFOR,SMISC,1 ！以單元軸力定義單元表AXFORPLLS,AXFOR,AXFOR,0.5 ！顯示單元軸力，顯示比率0.5PLETAB,AXFOR ！用云圖顯示單元軸力PLESOL,SMISC,1 ！直接用云圖顯示單元軸力PRRSOL$PRNSOL,U$PRNLD$PRESOL,FORC$PRESOL,SMISC,1！列表顯示結(jié)果4.分析1桁架結(jié)構(gòu)在中間處變形最大，最易拉斷。2桁架結(jié)構(gòu)在左端受到最大的剪力，最易斷裂。3桁架結(jié)構(gòu)在左端受到最大的彎矩，最易扭斷