第6例平面桁架

1、ANSYS 機(jī)械工程應(yīng)用精華60例內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械系李宗學(xué)確定分析類型確定分析類型 分析類型通常遵循以下原則：結(jié)構(gòu)分析 實(shí)體的運(yùn)動(dòng)、壓力、接觸熱分析 熱、高溫及溫度變化。電磁場(chǎng)分析 裝置承受電流（交流或直流）、電磁波、電壓或電荷激勵(lì) 流體分析： 氣體或液體的運(yùn)動(dòng)，或包容的氣體/流體耦合場(chǎng)： 上述分析的任意組合 在這里，我們將集中討論結(jié)構(gòu)分析。 當(dāng)您選擇了結(jié)構(gòu)分析，接下來(lái)的問(wèn)題是： 靜力還是動(dòng)力分析？ 線性還是非線性分析？ 要回答這些問(wèn)題，先要知道物體承受什么樣的激勵(lì) (載荷)，因?yàn)橄率鋈N類型的力決定了它的響應(yīng) 靜力 (剛度) 慣性力 (質(zhì)量) 阻尼力：(在物理學(xué)和工程學(xué)上，阻尼的力學(xué)模型一

2、般是一個(gè)與振動(dòng)速度大小成正比，與振動(dòng)速度方向相反的力，該模型稱為粘性（或粘性）阻尼模型，這個(gè)力即為阻尼力。)確定分析類型確定分析類型確定分析類型確定分析類型靜力與動(dòng)力分析的區(qū)別 靜力分析假定只有剛度力是重要的。 動(dòng)力分析考慮所有三種類型的力。 例如：考慮跳水板的分析 如果潛水者靜止地站在跳水板上，做一個(gè)靜力分析已經(jīng)足夠了。 但是如果潛水者在跳水板上下跳動(dòng)，必須進(jìn)行動(dòng)力分析確定分析類型確定分析類型如果施加的荷載隨時(shí)間快速變化，則慣性力和阻尼力通常是重要的因此可以通過(guò)載荷是否與時(shí)間相關(guān)，來(lái)選擇是靜力還是動(dòng)力分析 如果在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)載荷基本是一個(gè)常數(shù)，或者變化很緩慢，請(qǐng)選擇靜態(tài)分析。 否則，選擇

3、動(dòng)態(tài)分析總之，如果激勵(lì)頻率小于結(jié)構(gòu)最低階固有頻率的1/3，則可以進(jìn)行靜力分析。確定分析類型確定分析類型線性與非線性分析的區(qū)別 線性分析假設(shè)忽略荷載對(duì)結(jié)構(gòu)剛度變化的影響。典型的特征是： 小變形 彈性范圍內(nèi)的應(yīng)變和應(yīng)力 沒(méi)有諸如兩物體接觸或分離時(shí)的剛度突變。應(yīng)變應(yīng)力彈性模量(EX)確定分析類型確定分析類型 如果加載引起結(jié)構(gòu)剛度的顯著變化，必須進(jìn)行非線性分析。引起結(jié)構(gòu)剛度顯著變化的典型因素有： 應(yīng)變超過(guò)彈性范圍（塑性） 大變形，例如承載的魚竿，拉緊的琴弦等 兩體之間的接觸應(yīng)變應(yīng)力確定分析類型確定分析類型在建立一個(gè)分析模型之前，必須進(jìn)行許多建模的決策： 應(yīng)該考慮多少細(xì)節(jié)？ 是否應(yīng)用對(duì)稱性？ 模型中是否

4、有應(yīng)力奇異點(diǎn)？細(xì)節(jié)在分析模型中不應(yīng)該包括對(duì)分析無(wú)足輕重的細(xì)節(jié)。從CAD系統(tǒng)讀取模型到ANSYS之前，可以抑制這些細(xì)節(jié)。但是，某些結(jié)構(gòu)的 “細(xì)節(jié)” 可能很重要，如內(nèi)角或孔洞處，將會(huì)出現(xiàn)最大應(yīng)力。是否保留這些細(xì)節(jié)取決于你的分析目標(biāo)。確定分析類型確定分析類型對(duì)稱性 許多結(jié)構(gòu)在形狀上是對(duì)稱的，這就允許只取其中有代表性的部分或截面去建立模型。 應(yīng)用對(duì)稱模型的主要優(yōu)點(diǎn)是： 通常更易于建立模型 允許你創(chuàng)建一個(gè)更好更細(xì)的模型，以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果確定分析類型確定分析類型 要利用對(duì)稱性，下列因素必須對(duì)稱： 幾何形狀 材料屬性 荷載工況 幾種不同類型的對(duì)稱： 軸對(duì)稱 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱 平面或鏡面對(duì)稱 重復(fù)或平移

5、對(duì)稱確定分析類型確定分析類型軸對(duì)稱 沿一中心軸存在對(duì)稱性，這類結(jié)構(gòu)有：電燈泡，直管，圓錐體，圓盤和圓屋頂。 對(duì)稱面就是旋轉(zhuǎn)形成結(jié)構(gòu)的橫截面，它可以在任何位置。因此你可以用一個(gè)二維“薄片”（旋轉(zhuǎn)360）代表一個(gè)真實(shí)的模型形狀。 在多數(shù)情況下載荷被假定為軸對(duì)稱。但是，如果是線性分析，但荷載不存在軸對(duì)稱性，對(duì)此，可以將荷載分解為簡(jiǎn)諧分量進(jìn)行獨(dú)立求解，然后進(jìn)行疊加。確定分析類型確定分析類型旋轉(zhuǎn)對(duì)稱 結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個(gè)重復(fù)部分組成，諸如渦輪轉(zhuǎn)子。 只須對(duì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分建立模型。 載荷也被假定為沿軸是對(duì)稱的。確定分析類型確定分析類型該模型表明反射及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱平面或反射對(duì)稱平面或反射對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一半與另一半成

6、鏡面映射關(guān)系，鏡面稱為對(duì)稱平面結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關(guān)系，鏡面稱為對(duì)稱平面加載可以是關(guān)于對(duì)稱面對(duì)稱或反對(duì)稱加載可以是關(guān)于對(duì)稱面對(duì)稱或反對(duì)稱確定分析類型確定分析類型該模型同時(shí)表明重復(fù)及反射對(duì)稱重復(fù)或平移對(duì)稱 重復(fù)部分沿一直線排列，帶有均勻分布冷卻節(jié)的長(zhǎng)管等結(jié)構(gòu) 載荷也被假定為沿模型長(zhǎng)度方向“重復(fù)“。確定分析類型確定分析類型 在某些情況下，僅僅是那些較次要的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。有時(shí)這些細(xì)節(jié)可以忽略（或認(rèn)為它們是對(duì)稱的），進(jìn)而利用對(duì)稱性的優(yōu)點(diǎn)建立更小的分析模型。這樣，計(jì)算結(jié)果的精度損失可能是難于估計(jì)的。確定分析類型確定分析類型應(yīng)力奇異 應(yīng)力奇異是指在有限元模型中那些應(yīng)力值無(wú)限大的點(diǎn)處。例

7、如： 點(diǎn)荷載，如集中力或力矩作用處 孤立的約束點(diǎn)導(dǎo)致支反力如同點(diǎn)荷載。 尖角（零倒角半徑）處 在應(yīng)力奇異點(diǎn)處網(wǎng)格越細(xì)化，應(yīng)力值也隨之增加且不收斂Ps = P/AAs A 0, s 確定分析類型確定分析類型 真實(shí)結(jié)構(gòu)不包含應(yīng)力奇異。是對(duì)模型的簡(jiǎn)化假定虛構(gòu)的 如何處理應(yīng)力奇異? 如果離感興趣區(qū)域較遠(yuǎn)，可以在查看結(jié)果時(shí)通過(guò)不激活受影響的區(qū)域忽略它的影響 如果位于感興趣區(qū)域，需要如下糾正: 在尖角處增加圓角重新進(jìn)行分析 代替點(diǎn)力載荷為等效壓力載荷 “散布” 位移約束至一個(gè)節(jié)點(diǎn)集ANSYS單元類型單元類型 1 單元分類 2 單元介紹 3 單元類型的選擇方法 ANSYS單元類型單元類型 在開始分析之前，確

8、定單元類型通常是很重要的。 典型問(wèn)題有： 哪種單元類型？實(shí)體單元、殼單元、梁?jiǎn)卧取?單元階次。線性或二次單元。 網(wǎng)格密度。通常由分析目標(biāo)決定。ANSYS單元類型單元類型單元類別 ANSYS提供許多不同類型的單元。經(jīng)常采用的單元有： 線單元 殼單元 二維實(shí)體單元 三維實(shí)體單元ANSYS單元類型單元類型 線單元: 梁?jiǎn)卧怯糜诼菟?，薄壁管件，C型截面構(gòu)件，角鋼或細(xì)長(zhǎng)薄膜構(gòu)件（只需膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的情況）等模型。 桿單元是用于彈簧、螺桿、預(yù)應(yīng)力螺桿和薄膜桁架等模型。 彈簧單元是用于彈簧螺桿、或細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，或通過(guò)剛度等效替代復(fù)雜結(jié)構(gòu)等模型。ANSYS單元類型單元類型 殼單元: 殼單元用于薄板或曲面模型

9、 殼單元分析應(yīng)用的基本原則是每塊面板的主尺寸不低于其厚度的十倍ANSYS單元類型單元類型 二維 2-D 實(shí)體單元: 二維實(shí)體單元是用于模擬實(shí)體的截面 必須在整體笛卡爾 X-Y 平面內(nèi)建立模型 所有的荷載均作用在 X-Y 平面內(nèi)，并且其響應(yīng)（位移）也在 X-Y 平面內(nèi) 單元特性如下： 平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 軸對(duì)稱 軸對(duì)稱簡(jiǎn)諧Y X Z ANSYS單元類型單元類型 平面應(yīng)力假定沿 Z 方向的應(yīng)力等于零 當(dāng) Z 方向上的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 X 和 Y 方向上的尺寸才有效。 沿 Z 方向的應(yīng)變不為零 沿 Z 方向允許選擇厚度。 平面應(yīng)力分析是用來(lái)分析諸如承受面內(nèi)荷載的平板，承受壓力或離心載荷的薄盤等結(jié)構(gòu)。

10、Y X Z ANSYS單元類型單元類型平面應(yīng)變 假設(shè)沿 Z 方向的應(yīng)變等于零。 當(dāng) Z 方向上的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 X 和 Y方向上的尺寸才有效。 沿 Z 方向的應(yīng)力不為零。 平面應(yīng)變分析適用于分析等截面細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)諸如結(jié)構(gòu)梁Y X Z 軸對(duì)稱假定三維實(shí)體模型及其載荷是由二維橫截面繞 Y 軸旋轉(zhuǎn) 360 形成的。 對(duì)稱軸必須和整體 Y 軸重合 不允許有負(fù)的 X 坐標(biāo) Y 方向是軸向，X 方向是徑向，Z 方向是周向。 周向位移是零，周向應(yīng)力和應(yīng)變十分明顯。 軸對(duì)稱分析用于壓力容器、直管道、桿等結(jié)構(gòu)。ANSYS單元類型單元類型ANSYS單元類型單元類型 諧單元是一種特殊情形的軸對(duì)稱單元，因?yàn)楹奢d不是軸對(duì)

11、稱的。 將軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)承受的非對(duì)稱載荷分解成傅立葉級(jí)數(shù)，傅立葉級(jí)數(shù)的每一部分獨(dú)立進(jìn)行求解，然后再合并到一起。這種簡(jiǎn)化處理本身不具有任何近似！ 諧單元分析用于非對(duì)稱的荷載結(jié)構(gòu)如承受扭矩的桿件。ANSYS單元類型單元類型 三維實(shí)體單元: 用于那些由于幾何、材料、荷載或分析要求考慮細(xì)節(jié)等原因，造成無(wú)法采用更簡(jiǎn)單單元進(jìn)行建模的結(jié)構(gòu)。 也是用于從三維 CAD 系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的幾何模型，把它轉(zhuǎn)化成為二維或殼體需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。ANSYS單元類型單元類型單元階次 單元階次是指單元形函數(shù)的多項(xiàng)式階次 什么是形函數(shù)？ 它是一個(gè)給出單元內(nèi)結(jié)果形態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)。因?yàn)?FEA 的解答只是求解節(jié)點(diǎn)自由度值。所以我們要

12、通過(guò)形函數(shù)用節(jié)點(diǎn)自由度的值來(lái)描述單元內(nèi)任意點(diǎn)的值。 形函數(shù)總是根據(jù)給定的單元特性來(lái)設(shè)定。 每一個(gè)單元形函數(shù)反映單元真實(shí)特性的程度直接影響求解精度。這一點(diǎn)在下一幻燈片中詳細(xì)說(shuō)明ANSYS單元類型單元類型ANSYS單元類型單元類型 當(dāng)您選擇了單元類型，您就選擇并接受了相應(yīng)單元類型的單元形函數(shù)。所以在您選擇單元類型之前應(yīng)查看單元形函數(shù)信息。 例如，線性單元只有端節(jié)點(diǎn)，而二次單元還存在中節(jié)點(diǎn)。 按形狀分類按形狀分類 1 點(diǎn)單元：MASS 2 線單元：LINK、BEAM、COMBIN 3 面單元：PLANE、SHELL 4 體單元：SOLID1 單元分類單元分類 按單元階次分類按單元階次分類 1 線性單

13、元：線性單元：對(duì)于結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題，單元內(nèi)的位移數(shù)值按線性變化，因而每個(gè)單元內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)是保持不變的 2 二次單元：二次單元：對(duì)于結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題，單元內(nèi)的位移數(shù)值按二次函數(shù)變化，因而每個(gè)單元內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)是線性變化的 3 P單元：?jiǎn)卧簩?duì)于結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題，單元內(nèi)的位移數(shù)值按二階到八階函數(shù)變化，而且具有求解收斂自動(dòng)控制功能，自動(dòng)確定各位置上應(yīng)采用的函數(shù)階數(shù)1 單元分類單元分類 單元階次直接影響到單元形函數(shù)的階次，一般說(shuō)來(lái)，形函數(shù)階次越高，計(jì)算結(jié)果越精確；因而，同線性單元相比，采用高階的單元類型可以得到相對(duì)較好的計(jì)算結(jié)果。 線性單元、二次單元和線性單元、二次單元和P單元的使用，需注意以下問(wèn)題單元的使用，需注

14、意以下問(wèn)題： 單元階次的選擇需要在計(jì)算精度和計(jì)算規(guī)模間計(jì)算精度和計(jì)算規(guī)模間綜合衡量； 對(duì)于模型中，有曲邊或曲面存在曲邊或曲面存在時(shí)，通常推薦使用高階單元，因?yàn)榫€性單元的嚴(yán)重扭曲變形可能引起計(jì)算精度下降，更高階的單元對(duì)這種扭曲變形不敏感，此時(shí)使用高階單元以獲得較高的全面精度； 對(duì)于非線性問(wèn)題，高階單元并不比線性單元更有效；對(duì)于非線性問(wèn)題，高階單元并不比線性單元更有效； 單元階次對(duì)求解的精度影響，相對(duì)平面單元和三維實(shí)體單元之間簡(jiǎn)化的差別來(lái)說(shuō)，影響要小得多，因而使用線性單元的場(chǎng)合比較線性單元的場(chǎng)合比較多多。單元階次說(shuō)明：?jiǎn)卧A次說(shuō)明：?jiǎn)卧A次是指單元形函數(shù)的多項(xiàng)式階次。對(duì)于殼模型，線性單元與二次單元

15、的區(qū)別不如實(shí)體模型那么明顯。所以線性殼體單元經(jīng)常被優(yōu)先采用。除了線性單元和二次單元以外，可以采用第三種單元，即P-單元。P-單元內(nèi)的位移是從二階到八階變化的，而且具有求解收斂自動(dòng)控制功能。網(wǎng)格密度 有限元分析的基本原則是：?jiǎn)卧臄?shù)目（單元密度）越多，所得解答越逼近真實(shí)解答。 然而，隨著單元數(shù)目增加的同時(shí)，求解時(shí)間和所需計(jì)算機(jī)資源也急劇增加。 綜合考慮求解的速度和精度，有限元分析的目標(biāo)決定了下面的滑桿應(yīng)該如何移動(dòng)： 如果你想得到高精度的應(yīng)力，你應(yīng)考慮： 在結(jié)構(gòu)上有精度要求的位置不能忽略幾何細(xì)節(jié)，此時(shí)應(yīng)細(xì)分網(wǎng)格 應(yīng)先論證應(yīng)力集中 模型中的任何簡(jiǎn)化都有可能導(dǎo)致明顯的誤差。 如果你考慮變形或名義應(yīng)力：

16、 采用相對(duì)粗糙的模型就足夠了。 可以忽略微小的幾何細(xì)節(jié)。 如果對(duì)模態(tài)振型感興趣（模態(tài)分析） 通常可以忽略小細(xì)節(jié) 采用相對(duì)較粗的網(wǎng)格就可以捕捉到簡(jiǎn)單的模態(tài)振型 采用均衡適度的細(xì)網(wǎng)格可以得到復(fù)模態(tài) 熱分析： 小的細(xì)節(jié)通?？梢院雎?，但由于許多熱分析伴隨著應(yīng)力分析，而應(yīng)力分析通常需要考慮模型的細(xì)節(jié)。 網(wǎng)格密度通常是由預(yù)期的熱梯度決定。熱梯度大的地方，網(wǎng)格劃分應(yīng)細(xì)一些，而熱梯度較小的地方，采用粗網(wǎng)格劃分就足夠了。ansys中的中的 “關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn) k 和和 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) n” 的區(qū)別的區(qū)別 這是兩套系統(tǒng)：一套是物理模型，一套是有限元模型。 物理模型包括關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體等幾何體。 而有限元模型較之則簡(jiǎn)單的多

17、,只有節(jié)點(diǎn)和單元。所以ansys提供了兩種建模的方式，一種是通過(guò)先建幾何模型然后剖分得到有限元網(wǎng)格；另外一種就是直接通過(guò)建立節(jié)點(diǎn)單元的方式建立有限元網(wǎng)格。當(dāng)然這兩種方式在建模的過(guò)程中是可以相互交叉使用的。具體的物理模型和有限元模型之間的一些相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系，以及是在物理模型上施加荷載還是在有限元網(wǎng)格上施加荷載，各自都有自己的一些特點(diǎn)，可以在很多資料中找到。例如：建立一個(gè)梁的模型，分別用以下方法：1）建立梁兩端的兩個(gè)”keypoint“，之后用直線連接，之后設(shè)定劃分屬性進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，比?0份.（以下加載求解等從略）劃分之前只是建立了”幾何模型“而不是有限元模型2）建立梁兩端的兩個(gè)“node”，（

18、注意編號(hào)，如果打算劃分成20份，則編號(hào)可以用1、21），之后用“fill”填充，這樣就建立的21個(gè)“node”，然后由node1 and node2建立單元1，再進(jìn)行復(fù)制使得整個(gè)梁有20個(gè)單元.（以下加載求解等從略）直接建立了單元，建立了有限元模型 第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架 本例介紹了利用ANSYS對(duì)桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析的方法、步驟和過(guò)程。 實(shí)際結(jié)構(gòu)都是空間結(jié)構(gòu)，所承受的載荷也是空間的，但是如果結(jié)構(gòu)具有某種特殊形狀，所承受的載荷具有特殊的性質(zhì)，就可以將空間問(wèn)題簡(jiǎn)化為桿系結(jié)構(gòu)問(wèn)題、平面問(wèn)題等。這樣處理后，計(jì)算工作量大大減少，而所得結(jié)果仍可

19、滿足精度要求。所謂桿系結(jié)構(gòu)指的是由長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他方向尺寸(10:1)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)，如連續(xù)梁、析架及剛架等.當(dāng)結(jié)構(gòu)承受不隨時(shí)間變化的載荷作用時(shí)，分析其位移、應(yīng)變、應(yīng)力和支反力，需要進(jìn)行靜力學(xué)分析。ANSYS靜力學(xué)分析的步驟如下。6.1 概述概述第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.1.1 前處理前處理 進(jìn)行有限元模型的創(chuàng)建。使用單元為BEAM 188, PLANE182和SOLID185等結(jié)構(gòu)單元，通常需要定義的材料特性參數(shù)包括彈性模量EX，泊松比PRXY，如果要施加重力和離心力等載荷，還需要定義材料密度DENS。6.1.2 求解求解 靜力學(xué)分

20、析所施加的載荷類型有外部施加的集中力和壓力、穩(wěn)態(tài)的慣性力(如重力和離心力、位移載荷及溫度載荷。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.1.3 后處理后處理 靜力學(xué)分析的結(jié)果包括結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)變、應(yīng)力和支反力等，一般是使用POST1(普通后處理器)來(lái)查看結(jié)果的。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.2 問(wèn)題描述及解析解問(wèn)題描述及解析解 圖6-1所示為一平面桁架，長(zhǎng)度L=0.1 m，各桿橫截面面積均為110-4m2，力P=2000 N，計(jì)算各桿的軸向力Fa和軸向應(yīng)力a。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿

21、系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.2 問(wèn)題描述及解析解問(wèn)題描述及解析解 根據(jù)靜力平衡條件，很容易計(jì)算出各桿的軸向力Fa和軸向應(yīng)力a。如表6-1所示。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.1 過(guò)濾界面過(guò)濾界面 拾取菜單Main Menu-Preferences，彈出如圖6-2所示的對(duì)話框，選中“Structural項(xiàng)，單擊“OK按鈕。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.2 選擇單元類型選擇單元類型 拾取菜單Main Menu-Preprocessor- Element Type-Add

22、/Edit/Delete,彈出如圖6-3所示的對(duì)話框，單擊 Add. 按鈕，彈出如圖6-4所示的對(duì)話框，在左側(cè)列表中選擇Structural Link，在右側(cè)列表中選擇3D finit stn 180，單擊“OK”按鈕，返回到如圖6-3所示的對(duì)話框，單擊對(duì)話框中的“Close按鈕。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.2 選擇單元類型選擇單元類型第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.3 定義實(shí)常數(shù)定義實(shí)常數(shù) 拾取菜單Main Menu-Preprocessor -Real Constants -

23、Add/Edit/Delete，在所彈出的Real Constants”對(duì)話框中單擊“Add.”按鈕，再單擊隨后所彈出對(duì)話框中的“OK 按鈕，彈出如圖6-5所示的對(duì)話框，在“AREA”文本框中輸入，1E-4(橫截面面積)，單擊“OK”按鈕關(guān)閉“Real Constants”對(duì)話框。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.3 定義實(shí)常數(shù)定義實(shí)常數(shù)第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.4 定義材料特性定義材料特性 拾取菜單Main Menu-Preprocessor-Material Props-Ma

24、terial Models，彈出如圖6-6所示的對(duì)話框，在右側(cè)列表中依次拾取“Structural”, “Linear”, “Elastic”, “Isotropic”，彈出如圖6-7所示的對(duì)話框，在“EX”文本框中輸入“2e11”(彈性模量)，在“PRXY”文本框中輸入“0.3 ”(泊松比)，單擊“OK”按鈕，然后關(guān)閉如圖6-6所示的對(duì)話框。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.4 定義材料特性定義材料特性第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.5 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建節(jié)點(diǎn) 拾取菜單Main Menu-

25、Preprocessor-Modeling-Create-Nodes-In Active CS，彈出如圖6-8所示的對(duì)話框，在“NODE”文本框中輸入“1”，在“X，Y，Z”文本框中分別輸入“0，0，0”單擊“Apply”按鈕；以此類推，依次創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)2、3、4，分別為“0.1，0，0”，“0.2，0，0”，“0.1，0.1，0”，最后單擊ok按鈕。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.5 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.6 顯示節(jié)點(diǎn)號(hào)、單元號(hào)顯示節(jié)點(diǎn)號(hào)、單元號(hào)第六例第六例

26、桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.7 創(chuàng)建單元?jiǎng)?chuàng)建單元 拾取菜單Main Menu- Preprocessor- Modeling- Create-Elements- Auto Numbered-Thru Nodes，彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)1和2，單擊拾取窗口中的“Apply”按鈕，于是在節(jié)點(diǎn)1和2之間創(chuàng)建了一個(gè)單元。重復(fù)以上過(guò)程，在節(jié)點(diǎn)2和3，1和4，2和4, 3和4之間分別創(chuàng)建單元，最后關(guān)閉拾取窗口。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.7 創(chuàng)建單元?jiǎng)?chuàng)建單元第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)

27、構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.8 施加約束施加約束 拾取菜單Main Menu-Solution-Define Loads- Apply-Structural- Displacement-On Nodes，彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)1，單擊“OK”按鈕，彈出如圖6-10所示的對(duì)話框，在列表中選擇“ All DOF”，單擊“Apply”按鈕；再次彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)3，單擊“OK”按鈕，在如圖6-10所示對(duì)話框的列表中選擇“UY”、 “UZ”，單擊“OK按鈕。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.8 施加約束施加約束第六例第六例 桿系

28、結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.9 施加載荷施加載荷 拾取菜單Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Force/Moment-On Nodes，彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)4，單擊“OK按鈕，彈出如圖6-11所示的對(duì)話框，選擇“Lab”為“FY，在VALUE”文本框中輸入“-2000，單擊“OK”按鈕。第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.9 施加載荷施加載荷第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.9 施加載荷施加載荷第六例第六例 桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例桿系結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析實(shí)例-平面桁架平面桁架6.3.10 求解求解 拾取菜單Main Menu-Sol