ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1
。图点散 XAMU-HT 示所 71 图如出制绘。示所 61 图如置设�框话对 retem araP modnaR fo tolP rettacS 出弹�tolP rettacS>sdnerT>stluseR borP>ngiseD bo rP>uneM niaM 单菜择选。图点散的 HT 对 XAMU 制绘 .61 51 图 41 图
。图状柱 XAMU 示所 9 图如制绘�KO 击单。示所 8 图如 置设�框话对 elbairav citsilibaborp fo m argotsih tolP 出弹�m argotsiH>scitsitatS>stluseR borP>ngiseD borP>uneM niaM 单 菜 择 选 � 图 状 柱 XAMU 看 查 .21
量变计设义定!
�图散离的数参入输要重最于对相数参出输成生 � �值度敏灵的数参入输机随于对相果结应响机随算计 � �率概的值定指于低形变大最定确 � �目数算计环循真仿的多够足了行执否是 SDP 定确�果结计统查检 � �下如容内 究研体具�为行机随为出输的力应效等大最的界边定固和形变大最的板�下件条述上在 1图
;%01 的值均为差方准标 �布分 1GOL 从服 �值正是能只荷载中集 �3^mm/gk0008 值均度密 � �倍 50.0 的值均是差方准标。布分斯高从服�apM5e1.2 量模性弹料材 � �布分匀均从服, mm12.0 � 于等差误度精工加材板�mm1 厚板�mm001 长边板方 � �下如件条机随 。数参入输的定确不是均性属料材和寸尺其 。型模荷载力中集受承板方定固边两 �示所图如
中 XAMS 到存力应大最点节将! XAM,0,TROS,XAMS,TEG* 序排序升的值对绝力应照按! 1,1,VQE,S,TROSN 束约点节处 0=X 择选!
束约点节处 L=X 择选再! L,! XAM,0,TROS,XAMU,TEG* 序排移位点节将! 点节有所择选!
7图
6图
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。解求 KO 击点。示所 2 图如置设�框话对 gnilpmaS olraC etnoM tceriD rof snoitpO 出弹 KO 击单,ebucrpyH nitaL 择选�框话对 snoitalumiS olraC etnoM 出弹,smiS olraC etnoM>dohteM borP>ngiseD borP>uneM niaM 单菜择选 。754321 为值子种化始初�点样抽个 04 用使�计设率概行进法方拟模 olrac etnom 接直择选 .8 。框话对 elbairaV tuptuO modnaR 闭关�esolC 击单 � 。框话对 retemaraP tuptuO modnaR 回返 KO 击单后然�XAMS 中选中 表列 retemaraP tceleS 在�框话对 elbairaV tuptuO modnaR a enifeD 出弹 ddA 击单 � 。框话对 retemaraP tuptuO modnaR 回返 KO 击单后然�XAMU 中选中 表列 retemaraP tceleS 在�框话对 elbairaV tuptuO modnaR a enifeD 出弹 ddA 击单 � �量变出输个 2 义定别分�框话对 selbairaV tuptuO modnaR 出弹�tuptuO modnaR>ngiseD borP>uneM niaM 单菜择选。数参出输机随义定 .7 。框话对 selbairaV tupnI modnaR 闭关�esolC 击单 � 。框话对 elbairaV modnaR enifeD 回返 KO 击单后然,ECROF*1.0 入输 noitaived dradnatS ,ECROF 入输 eulav naeM�框话对 noitubirtsiD lamrongoL yfitnauQ 出弹 着接�钮按 KO 击单�1GOL l am rongoL 择选中表列 epyT noitubirtsiD 在�ECROF 择 选中表列 retemaraP a tceleS 在�框话对 elbairaV modnaR enifeD 出弹钮按 DDA 击单 � 。框话对 elbairaV modnaR enifeD 回返 KO 击单后然,YTISNED*5.1 入输 yradnuoB reppU ,YTISNED*5.0 入输 yradnuoB rewoL�框话对 noitubirtsiD ralugnatceR/m rofinU yfitnauQ 出弹着接�钮按 KO 击单�)布分匀均(FINU m rofinU 择选中表列 epyT noitubirtsiD 在�YTISNED 择 选中表列 retemaraP a tceleS 在�框话对 elbairaV modnaR enifeD 出弹钮按 DDA 击单 �
0,X,COL,S,LESN
1,1,Z,U,TROSN 1TSOP/ HSINIF EVLOS
LLA,LESN
点节有所择选!
解求!
载加点节处 L5.0=Y�L5.0=X 择选!
L*5.0,L*5.0,X,COL,S,LESN 0,LLA ,LLA,D
L*5.0,L*5.0,Y,COL,R,LESN
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5E.12=GNUOY 001=L
�下如容内其�cam.POOL-ETALP-SDP 建创中录目作工前当 SYSNA 在�理整 件文 GOL 据根或器辑编本文用利。的建创而用使中程过析分率概在了为是件文析分 .1 c am.POOL-ETALP-SDP 件文环循真仿即�件文析分 SDP 建创�步二第 y rotceriD egnahC>eliF>uneM ytilitU�录目作工置设 �步一第 �式方作操 IUG
。框 话对 elbairaV modnaR enifeD 回返 KO 击单后然,GNUOY*50.0 入输 noitaived dradnatS ,GNUOY 入输 eulav naeM� 框话对 noitubirtsiD naissuaG yfitnauQ 出弹着接�钮 按 KO 击单�)布分斯高(SUAG SSUAG 择选中表列 epyT noitubirtsiD 在�GNUOY 择 选中表列 retemaraP a tceleS 在�框话对 elbairaV modnaR enifeD 出弹钮按 DDA 击单 � 。框 话对 elbairaV modnaR enifeD 回返 KO 击单后然,1.0+HT 入输 yradnuoB reppU ,1.0-HT 入输 yradnuoB rewoL�框话对 noitubirtsiD ralugnatceR/m rofinU yfitnauQ 出弹着接 �钮按 KO 击单�)布分匀均(FINU mrofinU 择选中表列 epyT noitubirtsiD 在�HT 择 选中表列 retemaraP a tceleS 在�框话对 elbairaV modnaR enifeD 出弹钮按 DDA 击单 � 。框话对 elbairaV modnaR enifeD 回返 KO 击单后然,1.0+L 入输 yradnuoB reppU ,1.0-L 入输 yradnuoB rewoL �框话对 noitubirtsiD ralugnatceR/mrofinU yfitnauQ 出弹着 接�钮按 KO 击单�)布分匀均 (FINU mrofinU 择选中表列 epyT noitubirtsiD 在�L 择 选中表列 retemaraP a tceleS 在�框话对 elbairaV modnaR enifeD 出弹钮按 DDA 击单 � �量变入输机随个 5 义定别分�框话对 selbairaV tupnI modnaR 出弹�tupnI modnaR>ngiseD borP>uneM niaM 单菜择选。数参入输机随个 5 的中计设率概义定 .6 。cam.POOL-ETALP-SDP 件文析分的好 备准中选并找查中统系机算计在�钮按 esworB 击单�框话对 eliF ledoM citsinimreteD ngissA 出弹�ngissA>eliF sisylanA>ngiseD borP>uneM niaM 单菜择选。件文析分定指 .5 ngiseD borP>uneM niaM 单菜择选。器理处 SDP 入进 .4 。解求 SDP 行执器解求计设率概入进�步四第 。件文宏 cam.POOL-ETALP-SDP 的建创步一上到找查 �框话对出弹�morf tupnI daeR >eliF>uneM ytilitU 单菜择选。程过析分的化始初行执 .3 程过析分的化始初行执�件文宏 cam.POOL-ETALP-SDP 行运�步三第 weN tratS & raelC>eliF>uneM ytilitU 单菜择选。存内除清 .2
格网分划!
61,,,LLA,EZISEL
LLA,HSEMA
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1 如图所示，两边固定方板承受集中力载荷模型。
其尺寸和材料属性均是不确定的输入参数。
随机条件如下:, 方板边长100mm，板厚1mm，板材加工精度误差等于,服从均匀分布; ,0.21mm, 材料弹性模量2.1e5Mpa，服从高斯分布。
标准方差是均值的0.05倍; , 密度均值8000kg/mm^3，集中载荷只能是正值，服从LOG1分布，标准方差为均值的10%;图1在上述条件下，板的最大变形和固定边界的最大等效应力的输出为随机行为，具体研究内容如下:, 检查统计结果，确定PDS是否执行了足够多的仿真循环计算数目; , 确定最大变形低于指定值的概率;, 计算随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值;, 生成输出参数相对于最重要输入参数的离散图;GUI操作方式:第一步: 设置工作目录:Utility Menu>File>Change Directory 第二步:创建PDS分析文件，即仿真循环文件PDS-PLATE-LOOP.mac 1. 分析文件是为了在概率分析过程中使用而创建的。
利用文本编辑器或根据LOG文件整理，在ANSYS当前工作目录中创建PDS-PLATE-LOOP.mac，其内容如下:L=100 !定义设计变量TH=1YOUNG=21.E5DENSITY=8E-6FORCE=100/PREP7 !定义材料MP,EX,1,YOUNGMP,NUXY,1,0.3MP,DENS,1,DENSITYET,1,SHELL63 !定义单元类型和实常数R,1,TH,TH,TH,THRECTNG,,L,,L, !画板LSEL,ALL !划分网格LESIZE,ALL,,,16AMESH,ALLFINISH/SOLUNSEL,S,LOC,X,0,0 !选择X=0处节点约束D,ALL,ALL,0NSEL,S,LOC,X,L,L !选择X=L处节点约束D,ALL,ALL,0NSEL,S,LOC,X,0.5*L,0.5*L !选择X=0.5L，Y=0.5L处节点加载NSEL,R,LOC,Y,0.5*L,0.5*LF,ALL,FZ,FORCEALLSEL !选择所有节点SOLVE !求解FINISH/POST1NSEL,ALL !选择所有节点NSORT,U,Z,1,1 !将节点位移排序*GET,UMAX,SORT,0,MAX !将节点最大位移存在UMAX中NSEL,S,LOC,X,0 !选择X=0处节点约束NSEL,A,LOC,X,L,L !再选择X=L处节点约束NSORT,S,EQV,1,1 !按照应力绝对值的升序排序*GET,SMAX,SORT,0,MAX !将节点最大应力存到SMAX中2. 清除内存。
ANSYS概率设计PDS讲义(课堂PPT)
N
D
M6-1
概率设计
前言：可靠度基本理论 第一节：基于有限元的概率设计技术
1.1 基于有限元的概率设计(PDS)简介 1.2 PDS的基本概率与过程数据流 1.3 PDS中的参数分布函数及其选用 1.4 Monte Carlo法 1.5 响应面法 第二节：基于有限元的概率设计基本过程 2.1 创建分析文件 2.2 初始化概率设计分析及参数 2.3 进入PDS并指定分析文件 2.4 定义概率设计模型 2.5 选择概率设计方法或工具 2.6 执行概率设计分析 2.7 拟合和使用响应面 2.8 概率设计结果后处理 第三节：概率设计分析的实例 3.1承受横向集中力板的LHS抽样MCS概率设计实例 3.2三根杆桁架系统的直接抽样MCS概率分析实例
November 30, 1998
Dynamics - Release 55 （001174）
M6-2
可靠度基本理论
结构的极限状态：整个结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规 定的某一功能要求。结构的极限状态实质上是结构工作状态的一个阀值， 如果工作状态超过这一阀值，则结构处于不安全、不耐久或不适用的状态 ；若工作状态没超过这一阀值，则结构处于安全、耐久、适用的状态
• 均值（Mean value）、中间值（Median value）、标准方差（Standard deviation）
• ……
November 30, 1998
Dynamics - Release 55 （001174）
M6-8
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
数据流程
ANSYS 数据库文件
RESUM SAVE
M6-7
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
ANSYS可靠性设计PDS
• 随机输入参数（RVs—random input variables ） 又称设计驱动参数，直接影响分析结果，需指定分布类型以特征参数
• 相关性（Correlation） 指两个（或多个）随机输入参数之间存在统计上的关联性
• 随机输出变量（RPs—random output parameters) 指有限元分析结果 RP是RV的函数
a
M6-7
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
基本概念：
• 循环文件（Loop file） *.loop文件，由ANSYS自动根据分析文件生成。 利用该文件进行概率设计循环
• 概率设计模型（Probabilistic model） 以分析文件形式存在，包括所有定义和设置：RVs、相关性、RPs、概率设计方法和相关 参数等
a
M6-10
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
三角分布(TRIA) 特征参数：
最小值Xmin 可能值Xmiv 可能值Xmax
均匀分布(UNIF) 特征参数：
截断下限Xmin 截断上限Xmax
指数分布 特征参数：
衰减系数λ 下限Xmin
a
M6-11
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
BETA分布(BETA) 特征参数：
• 概率设计数据库（PDS database） 包括当前设计的环境，包括RVs、相关性、RPs、概率设计方法、被执行的概率分析及存储其结 果的各种文件、使用哪个概率设计分析中的哪个输出参数来拟合响应表面、拟合中所使用的回归 模型、拟合结果等。 可以被存储到jobname.pds，并且可重新读入。结果不存储在这个数据库中。拟合响应表面的样本 即存储在数据库中。
0 失效状态
Z
ansys的可靠度分析
ansys分析可靠度2007-11-11 10:29:41| 分类：Ansys特辑|举报|字号订阅关于ansys分析可靠度的问题,他有两种方法：monte-carlo和响应面法。
在现在的可靠度分析中monte-carlo法有中心点抽样法、直接重要抽样法、更新重要抽样法、渐进重要抽样法、方向抽样法，这里的中心点抽样法是最古老、效率最低的一种，但ansys里只有这一种方法，只是在抽样选点时有不同的两种选择；并且，monte-carlo在工程计算中只用于校合，不能用于工程实践；中心点抽样法在计算中一般要进行计算次数的讨论：当可靠指标为1.0时，失效概率1.5866E-01；当可靠指标为2.0时，失效概率2.275E-02；当可靠指标为3.0时，失效概率1.3499E-03；当可靠指标为4.0时，失效概率3.1671E-05；一般结构的可靠指标为2-4，假设计算结构的可靠指标为3.0，此时的最少有限元计算次数为1/1.3499E-03（由于在计算过程中的多维变量随机选点不理想等原因，实际的计算次数远大于此），这对于写论文还可以，对于实际复杂的体系可靠度而言，是没法完成的；下面我们来讨论一下ansys响应面法以及构件可靠度和体系可靠度：响应面法计算可靠度不需要monte-carlo那么多次的有限元计算，对于构件可靠度他是现在一个很热门的研究方法，但是，对于体系可靠度，他没有考虑体系可靠度的失效模式；现在对于体系可靠度有两种认识：一种认为体系可靠度是由构件可靠度构成的，只有先知道构件可靠度，才能知道体系可靠度，要知道体系失效，先知道构件失效及其失效路径，在这方面大连理工大学的许林博士和张小庆博士开发了一套程序（程序思想是以上面的体系可靠度的认识为理论基础），程序的流程如下：利用经过二次开发生成的新的ANSYS，进行可靠度计算的具体运算过程为：1) 利用APDL建立结构分析文件和优化文件；2) 运行ANSYS的批处理方式，利用分析文件建立模型、进行结构分析与敏度分析；3) 进入用户优化模块完成可靠度分析的一次迭代过程；4) 重新利用分析文件建立模型、进行结构分析与敏度分析；5) 根据结构分析函数值和敏度值，以及前一点的结构分析函数值，用前面介绍的近似曲面构造法寻求拟合误差最小的近似极限状态函数；6) 对上一步得到的近似函数进行可靠度分析；7) 比较两次计算结果收敛与否，是则结束迭代，否则转到第4步，进行下一轮迭代。
ANSYS可靠性设计PDSppt课件
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
基本概念：
• 随机输入参数（RVs—random input variables ） 又称设计驱动参数，直接影响分析结果，需指定分布类型以特征参数
• 相关性（Correlation） 指两个（或多个）随机输入参数之间存在统计上的关联性
• 随机输出变量（RPs—random output parameters) 指有限元分析结果 RP是RV的函数
M6-7
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
基本概念：
• 循环文件（Loop file） *.loop文件，由ANSYS自动根据分析文件生成。 利用该文件进行概率设计循环
• 概率设计模型（Probabilistic model） 以分析文件形式存在，包括所有定义和设置：RVs、相关性、RPs、概率设计方法和相关 参数等
ANSYS提供的基于有限元的概率设计系统（PDS）的主要应用方向： • 当有限元模型的输入参数不确定时，有限元结
果的不确定程度有多大？响应参数的置信度有 多高？ • 输入参数的不确定性决定响应参数的不确定性 ，目标产品满足设计要求的概率有多大？工作 失效概率有多大？ • 在所有不确定的输入参数中哪个参数的不确定 性对于响应参数的影响程度最大，或者说对于 目标产品最容易引起其工作失效？响应参数对 输入参数变化的灵敏度多大？
• 均值（Mean value）、中间值（Median value）、标准方差（Standard deviation） • ……
M6-8
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
数据流程
ANSYS 数据库文件
RESUM SAVE
/EXIST 分析文件 PDEXE
有限元模型 数据库
ansys有限元分析作业经典案例
工程软件应用及设计实习报告实习时间：一．实习目的：1.熟悉工程软件在实际应用中具体的操作流程与方法，同时结合所学知识对理论内容进行实际性的操作.2.培养我们动手实践能力，将理论知识同实际相结合的能力，提高大家的综合能力，便于以后就业及实际应用.3.工程软件的应用是对课本所学知识的拓展与延伸，对我们专业课的学习有很大的提高，也是对我们进一步的拔高与锻炼. 二．实习内容（一）用ANSYS软件进行输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压：1.0e8 PaR1=0.3R2=0.5管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26.图1受均匀内压的输气管道计算分析模型（截面图）题目解释：由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其方向上无应变产生.然后根据结构的对称性，只要分析其中1/4即可.此外，需注意分析过程中的单位统一.操作步骤1.定义工作文件名和工作标题1.定义工作文件名.执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062，单击OK按钮.2.定义工作标题.执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062，单击OK 按钮.3.更改目录.执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen2.定义单元类型和材料属性1.设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK2.选择单元类型.执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →applyAdd/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OKOptions…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示，选择OK接受单元类型并关闭对话框.图23.设置材料属性.执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic，在EX框中输入2e11，在PRXY框中输入0.26，如图3所示，选择OK并关闭对话框.图33.创建几何模型1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK2. 生成管道截面.ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical →ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In Active Coord →依次连接1,2,3,4点→OK 如图4图4Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines →依次拾取四条边→OK →ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian 如图5图53.拉伸成3维实体模型Preprocessor →Modeling→operate→areas→along normal输入2，如图6所示图64.生成有限元网格Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→V olumes Mesh→Tet→Free,.采用自由网格划分单元.执行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-V olume-Free，弹出一个拾取框，拾取实体，单击OK按钮.生成的网格如图7所示.图75.施加载荷并求解1.施加约束条件.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas，弹出一个拾取框，拾取前平面，单击OK按钮，弹出如图8所示的对话框，选择“U Y”选项，单击OK按钮.图8同理，执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas，弹出一个拾取框，拾取左平面，单击OK按钮，弹出如图8所示的对话框，选择“U X”选项，单击OK按钮.2.施加载荷.执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas，弹出一个拾取框，拾取内表面，单击OK按钮，弹出如图10所示对话框，如图所示输入数据1e8，单击OK按钮.如图9所示.生成结构如图10图9图103.求解.执行Main Menu-Solution-Solve-Current LS，弹出一个提示框.浏览后执行file-close，单击OK按钮开始求解运算.出现一个【Solution is done】对话框是单击close按钮完成求解运算.6.显示结果1.显示变形形状.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape，弹出如图11所示的对话框.选择“Def+underformed”单选按钮，单击OK按钮.生成结果如图12所示.图11图122.列出节点的结果.执行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution，弹出如图13所示的对话框.设置好后点击OK按钮.生成如图14所示的结果图13图143.浏览节点上的V on Mises应力值.执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu，弹出如图15所示对话框.设置好后单击OK按钮，生成结果如图16所示.图15图167.以扩展方式显示计算结果1.设置扩展模式.执行Utility Menu-Plotctrls-Style-Symmetry Expansion，弹出如图17所示对话框.选中“1/4 Dihedral Sym”单选按钮，单击OK按钮，生成结果如图18所示.图17图182.以等值线方式显示.执行Utility Menu-Plotctrls-Device Options，弹出如图19所示对话框，生成结果如图20所示.图19图20结果分析通过图18可以看出，在分析过程中的最大变形量为418E-03m，最大的应力为994E+08Pa,最小应力为257E+09Pa.应力在内表面比较大，所以在生产中应加强内表面材料的强度.。
基于ANSYS的结构可靠度分析
基于ANSYS的结构可靠度分析基于ANSYS 的结构可靠度分析摘要：工程结构形式复杂多样，多数情况下其功能函数不能显示表达，传统的可靠度计算方法不再适用。
利用结构分析软件ANSYS 可有效解决该问题。
ANSYS 基于数值模拟技术分析结构可靠度。
结果表明该法准确、直观，具有较高的效率和使用价值。
0 前言可靠度的研究始于20世纪20年代，并逐步扩展到结构分析和设计领域。
国际上关于可靠度的研究一直很活跃，我国也于50年代开始了可靠度的研究。
经过几十年的发展，可靠度分析方法也臻于成熟。
目前形成了多种有效的可靠度分析方法，但许多方法需要大量的数学运算，在一定程度上限制了其发展，鉴于此本文利用有限元分析软件对结构进行可靠度分析。
1 结构可靠度概念结构可靠度的定义[1]是:“工程结构在规定的时间内,规定条件下,完成预定功能的概率”。
这就要求对结构正常设计、正常施工、正常使用，但由于还存在着种种影响结构可靠度的不确定性因素即事物的随机性、模糊性、知识的不完善性[2]，合理、正常的设计、施工和使用只是保证结构具有一定可靠性的前提和基本条件。
要真做到结构安全、适用和耐久，还要研究分析这些不确定性的方法，并分析结果进行决策。
以随机性为不确定性内容的结构设计和分析方法就是结构可靠性方法。
可靠性分析的意义在于：一方面若某因素对结构失效影响较大,则在设计制造过程中就要严格加以控制,以保证结构有足够的安全可靠性。
反之,如某因素的变异性对结构可靠性的影响不显著,则在进行结构可靠性分析时,就可把它当定值处理,以减少随机变量的数目。
另一方面,如果结构的可靠度或失效概率没有达到预定的水准,则首先须变化对可靠度有重要影响的输入变量。
在结构的可靠性和失效概率可以接受,输出结果变量的分散程度较小时,可考虑在不影响可靠性和质量的前提下如何节省经费。
这种情况下应首先变更那些影响程度较小的参数。
2 可靠度的分析方法工程结构可靠性分析是用概率和数理统计等理论，对影响结构可靠性的不确定性进行适当处理的一种方法[3]。
ansys例题
目录实验一衍架的结构静力分析 (2)一、问题描述 (2)二、实训目的 (2)三、结果演示 (3)四、实训步骤 (4)实验二三维实体结构的分析 (14)一、问题描述 (14)二、实训目的 (14)三、结果演示 (15)四、实训步骤 (15)实验三变截面高速轴的最优化设计 (23)一、问题描述 (23)二、实训目的 (25)三、实验步骤 (26)实验四压杆的最优化设计 (28)一、问题描述 (28)二、实训目的 (29)三、实验步骤 (29)实验五悬臂梁的可靠度分析 (31)一、问题描述 (31)参考文献 (33)实验一 衍架的结构静力分析结构静力分析是ANSYS 软件中最简单，应用最广泛的一种功能，它主要用于分析结构在固定载荷（主要包括外部施加的作用力，稳态惯性力如重力和离心力，位移载荷和温度载荷等）作用下所引起的系统或部件的位移，应力，应变和力。
一般情况下，结构静力分析适用于不考虑或惯性，阻尼以及动载荷等对结构响应的影响不大的场合，如温度，建筑规范中的等价静力风载和地震载荷等在结构中所引起的响应。
结构静力分析分为线性分析和非线性分析两类，由于非线性分析涉及大变形，塑性，蠕变和应力强化等内容，较为复杂，不适于作为入门教学。
因此，本实训中只讨论ANSYS 的线性结构静力分析。
一、问题描述图1所示为由9个杆件组成的衍架结构，两端分别在1，4点用铰链支承，3点受到一个方向向下的力F y ,衍架的尺寸已在图中标出，单位： m 。
试计算各杆件的受力。
其他已知参数如下:弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa ；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N ；杆件的横截面积A=0.125m 2. 显然，该问题属于典型的衍架静力分析问题，通过理论求解方法（如节点法或截面法）也可以很容易求出个杆件的受力，但这里为什么要用ANSYS 软件对其分析呢？二、实训目的本实训的目的有二：一是使学生熟悉ANSYS8.0软件的用户界面，了解有限元分析的一图1衍架结构简图般过程；二是通过使用ANSYS 软件分析的结果和理论计算结果进行比较，以建立起对利用ANSYS 软件进行问题根系的信任度，为以后使用ANSYS 软件进行更复杂的结构分析打基础。
ANSYS的可靠性分析实例 PDS例题
NSEL,R,LOC,Y,0.5*L,0.5*L
F,ALL,FZ,FORCE
ALLSEL
!选择所有节点
SOLVE
!求解
FINISH
/POST1
NSEL,ALL
!选择所有节点
NSORT,U,Z,1,1 !将节点位移排序
*GET,UMAX,SORT,0,MAX !将节点最大位移存在 UMAX 中
NSEL,S,LOC,X,0 !选择 X=0 处节点约束
所到 SMAX 的灵敏度分析结果如图 15 所示。
图4
图5
11. 查看 SMAX 均值历史�选择菜单 Main Menu>Prob Design>Prob Results>Statistics>Sampl
History�弹出 Plot the Sampling History 对话框�设置如图 6 所示。点击 OK 绘制如图
7 所示样本趋势图�从图中可以看出趋向未平稳�说明抽样次数还不够。
� 单击 ADD 按钮弹出 Define Random Variable 对话框�在 Select a Parameter 列表中选 择 FORCE�在 Distribution Type 列表中选择 Lognormal LOG1�单击 OK 按钮�接着 弹出 Quantify Lognormal Distribution 对话框�Mean value 输入 FORCE, Standard deviation 输入 0.1*FORCE,然后单击 OK 返回 Define Random Variable 对话框。
3. 执行初始化的分析过程。选择菜单 Utility Menu>File>Read Input from�弹出对话框� 查找到上一步创建的 PDS-PLATE-LOOP.mac 宏文件。
ansys分析实例
ANSYS 分析实例集Whtao1998汇集11．ANSYS SOLID65环向布置钢筋的例2.混凝土非线性计算实例（1）- MISO单压 (6)3.混凝土非线性计算实例（2）-MISO约束4.混凝土非线性计算实例（3）- KINH滞回 (10)5.混凝土非线性计算实例（4）-K INH压-拉裂 (12)6.混凝土非线性计算实例（5） (13)7.混凝土非线性计算实例（6） (15)8.混凝土非线性计算实例（7）-MISO滞回 (17)9.混凝土非线性计算实例（8） (19)10.混凝土非线性计算实例（9）-梁平面应力 (21)11.四层弹簧－质点模型的地震分析 (23)12.悬臂梁地震分析 (49)13.用beam54单元描述变截面梁的例子 (73)14.变截面梁实例 (74)15.拱桥浇筑过程分析-单元生死应用实例 (75)16.简支梁实体与预应力钢筋分析实例 (76)17.简单的二维焊接分析－单元生死实例 (78)18.隧道开挖（三维）的命令流 (85)19.岩土接触分析实例 (102)20.钢筋混凝土管的动力响应特性分析实例......................................................................11021.隧道模拟开挖命令流（入门）......................................................................................11722.螺栓连接的模拟实现问题 (120)23.道路的基层、垫层模量与应力之间的关系 (130)23.滞回分析 (152)24.模拟某楼层浇注 (154)25.在面上施加移动的面力 (156)27.在任意面施加任意方向任意变化的压力 (160)28.预紧分析 (161)29.几何非线性+塑性+接触+蠕变 (163)30.埋设在地下的排水管32.幕墙企业玻璃简化计算 (173)33.等截面杆单元生死应用实例 (189)34.梁板建模联系 (190)36.简单的例子－如何对结构的振动控制分析 (193)37.模态分析结果的输出实例 (195)38.火车过桥动态加载实例（部分） (197)39.悬索结构的找形和计算的例题 (214)40.陶瓷杆撞击铝板的例子 (219)41.求反作用力的APDL 命令42.LS-DYNA 实例（部分） (223)43.路面分层填筑对路基的影响 (224)44.一个例子（含地震影响，求振兴与频率） (228)45.接触面上的压力总和 (232)46.施加位置函数荷载 (236)247.非线性分析考虑刚度退48.一个圆形水池的静力分析 (238)49.ANSYS中混凝土模式预应力模拟的算50.悬臂梁受重力作用发生大变形求其固有频率 (241)51.循环对称结构模态分析 (243)52.三角平台受谐波载荷作用的结构响应 (245)53.三角平台受一地震谱激励的应力分布和支反力 (247)54.三角平台受时程载荷作用的应力分布和变形过程 (249)55.经典层合板理论 (251)56．定易圆轨迹的例子 (258)57．模拟门式刚架施工－单元生死 (258)58．钢筋混凝土整体式模型例子 (261)子 (263)60．含预应力的特征值屈曲计算 (264)61．振型叠加计算及工况组合例子 (266)62．柱子稳定分析算（预应力，特征值屈曲，初始缺陷） (269)63．m odule M Concre te!混凝土模板 (272)64.混凝土开裂实例 (280)65．螺栓网格划分 (281)66．自由液面的土石坝平面渗流分析 (282)67．导出刚度矩阵 (286)析 (287)69．移动温度荷载计算 (294)70．S HSD用于壳-实体装配实例An (296)71．ansys 显示－隐式－回弹分析实例 (300)72．工况组合的经典例子 (315)31．ANSYS SOLID65环向布置钢筋的例子!一个管道，环向配筋率为1%，纵向配筋率为0.5%，径向配筋率为0.1%!FINISH/CLEAR/PREP7!*!单元属性ET,1,SOLID65!*KEYOPT,1,1,0KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0KEYOPT,1,7,1!*!实参数1：不同方向配筋R,1,2,.001,,,2,.01,RMORE,90,,2,.005,90,90,!Adds real constants to a set.!材料属性!混凝土基本材料属性MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,30E2 MPDATA,PRXY,1,,.2!屈服准则TB,MISO,1,1,5, TBTEMP,0TBPT,,0.0005,15 TBPT,,0.001,21 TBPT,,0.0015,24 TBPT,,0.002,27 TBPT,,0.003,24!破坏准则TB,CONC,1,1,9, TBTEMP,0 TBDATA,,.5,.9,3,30,,!抗拉和抗压是10倍的关系TBDATA,,,,1,,, MPTEMP,,,,,,,,4MPTEMP,1,0!钢材基本属性MPDATA,EX,2,,200E3MPDATA,PRXY,2,,.27!屈服准则TB,BISO,2,1,2,TBTEMP,0TBDATA,,310,2E3,,,,!管道内径和外径CYL4,0,0,3000, ,,,1000CYL4,0,0,2000, ,,,10000VSBV,1,2!定义局部柱坐标CSWPLA,11,1,1,1,!Defines a local coordinate system at the origin of the workin g plane. KWPAVE,11!move to keypoint11WPRO,,-90.000000,VSBW,3WPCSYS,-1,0!Defines the working plane location based on a coordinate syste m. KWPAVE,1WPRO,,,-90.000000VSBW,ALLESIZE,500,0,!注意：设定单元局部坐标VATT,1,1,1,11!*VSWEEP,ALL/DEVICE,VECTOR,1/ESHAPE,1.0!Displays elements with shapes determined from the real constan ts or section/REPLO!注意：红色代表最大配筋方向，绿色代表其次，蓝色表示最小配筋方向52.混凝土非线性计算实例（1）-MISO单压!MISO单压FINISH/CLEAR/PREP7ET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-1TB,MISO,1,1,15TBPT,,100E-6, 3.0TBPT,,300E-6,8.3TBPT,,600E-6,14.6TBPT,,900E-6,19.1TBPT,,1100E-6,21.0TBPT,,1250E-6,22.0TBPT,,1400E-6,22.6TBPT,,1550E-6,22.8TBPT,,1650E-6,22.7TBPT,,1800E-6,22.3TBPT,,2000E-6,21.4TBPT,,2800E-6,16.8TBPT,,3200E-6,14.7TBPT,,3800E-6,12.3TBPT,,4600E-6,9.9!TB,MKIN,1!TBTEMP,,STRAIN!TBDATA,,600E-6,1100E-6,1600E-6,3000E-6,4500E-6 !TBTEMP,0!TBDATA,,15,21.5,23,16,9BLOCK,0,50,0,50,0,50MSHAPE,0,3DMSHKEY,1ESIZE,106VMESH,ALL NSEL,S,LOC,X,0 D,ALL,UX,0 NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,UY,0 NSEL,S,LOC,Z,0 D,ALL,UZ,0 NSEL,S,LOC,Y,50 CP,1,UY,ALL NSEL,ALL FINISH/VIEW,1,1,1,1 /REPLOT/SOLU ANTYPE,STATIC AUTOTS,OFF OUTRES,ALL,1 TIME,50 NSUBST,50D,1,UY,-.25NSEL,ALLSOLVEFINISH/POST26NSOL,2,1,U,Y,UYRFORCE,3,1,F,Y,FYADD,4,2,,,STRAIN,,,-1/50ADD,5,3,,,STRESS,,,-1/2500/AXLAB,X,STRAIN/AXLAB,Y,STRESSXVAR,4PLVAR,5FINISH3.混凝土非线性计算实例（2）-MISO约束压7!MISO约束压FINISH/CLEAR/PREP7ANTYPE,STATICET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1 TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-1 TB,MISO,1,1,15 TBPT,,100E-6, 3.0 TBPT,,300E-6,8.3 TBPT,,600E-6,14.6 TBPT,,900E-6,19.1 TBPT,,1100E-6,21.0 TBPT,,1250E-6,22.0 TBPT,,1400E-6,22.6TBPT,,1550E-6,22.8TBPT,,1650E-6,22.7TBPT,,1800E-6,22.3TBPT,,2000E-6,21.4TBPT,,2800E-6,16.8TBPT,,3200E-6,14.7TBPT,,3800E-6,12.3TBPT,,4600E-6,9.9!TB,MKIN,1!TBTEMP,,STRAIN!TBDATA,,600E-6,1100E-6,1600E-6,3000E-6,4500E-6!TBTEMP,0!TBDATA,,15,21.5,23,16,9BLOCK,0,50,0,50,0,50ESIZE,10VMESH,ALLMSHAPE,0,3DNSEL,S,LOC,X,0D,ALL,UX,08NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,UY,0 NSEL,S,LOC,Z,0 D,ALL,UZ,0 NSEL,S,LOC,Y,50 CP,1,UY,ALL D,ALL,UX,0D,ALL,UZ,0 NSEL,ALL FINISH/VIEW,1,1,1,1 /REPLOT/SOLU OUTRES,ALL,1 TIME,20 NSUBST,20,0,20 D,1,UY,-.04 LSWRITE,1 TIME,30 NSUBST,20,0,20 D,1,UY,-.06LSWRITE,2TIME,40NSUBST,100D,1,UY,-.1LSWRITE,3LSSOLVE,1,3FINISH/POST26NSOL,2,1,U,Y,UY RFORCE,3,1,F,Y,FYADD,4,2,,,STRAIN,,,-1/50 ADD,5,3,,,STRESS,,,-1/2500 /AXLAB,X,STRAIN/AXLAB,Y,STRESSXVAR,4PLVAR,5FINISH94.混凝土非线性计算实例（3）-KINH滞回!KINH滞回FINISH/CLEAR/PREP7ANTYPE,STATICET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-1TB,KINH,1,1,10TBPT,,150E-6, 4.5TBPT,,600E-6,14.8 TBPT,,1000E-6,20.25 TBPT,,1300E-6,22.3 TBPT,,1480E-6,22.8 TBPT,,1620E-6,22.8 TBPT,,1800E-6,22.3 TBPT,,2000E-6,21.4 TBPT,,3500E-6,12.8 TBPT,,5000E-6,9.0BLOCK,0,50,0,50,0,50 ESIZE,10VMESH,ALL MSHAPE,0,3D NSEL,S,LOC,X,0D,ALL,UX,0NSEL,S,LOC,Y,0D,ALL,UY,0NSEL,S,LOC,Z,0D,ALL,UZ,0NSEL,S,LOC,Y,50 CP,1,UY,ALL10NSEL,ALL FINISH/VIEW,1,1,1,1 /REPLOT/SOLU OUTRES,ALL,ALL TIME,20 NSUBST,20,0,20 D,1,UY,-.04 LSWRITE,1 TIME,35 NSUBST,15,0,15 D,1,UY,-.01 LSWRITE,2 TIME,90 NSUBST,55,0,55 D,1,UY,-.12 LSWRITE,3 TIME,125 NSUBST,35,0,35 D,1,UY,-.05LSWRITE,4TIME,175NSUBST,50,0,50D,1,UY,-.15LSWRITE,5LSSOLVE,1,5FINISH/POST26NSOL,2,1,U,Y,UY RFORCE,3,1,F,Y,FYADD,4,2,,,STRAIN,,,-1/50 ADD,5,3,,,STRESS,,,-1/2500 /AXLAB,X,STRAIN/AXLAB,Y,STRESSXVAR,4PLVAR,5FINISH115.混凝土非线性计算实例（4）-KINH压-拉裂!KINH压——拉裂压到峰值，泄载、反向加载到拉裂FINISH/CLEAR/PREP7ANTYPE,STATICET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-1TB,KINH,1,1,10 TBPT,,150E-6, 4.5 TBPT,,600E-6,14.8 TBPT,,1000E-6,20.25 TBPT,,1300E-6,22.3 TBPT,,1480E-6,22.8 TBPT,,1620E-6,22.8 TBPT,,1800E-6,22.3 TBPT,,2000E-6,21.4 TBPT,,3500E-6,12.8 TBPT,,5000E-6,9.0BLOCK,0,50,0,50,0,50 ESIZE,10VMESH,ALL MSHAPE,0,3D NSEL,S,LOC,X,0D,ALL,UX,0NSEL,S,LOC,Y,0D,ALL,UY,0NSEL,S,LOC,Z,0D,ALL,UZ,012CP,1,UY,ALL NSEL,ALL FINISH/VIEW,1,1,1,1 /REPLOT/SOLU OUTRES,ALL,ALL TIME,20 NSUBST,20,0,20 D,1,UY,-.04 LSWRITE,1 TIME,45 NSUBST,25,0,25 D,1,UY,.01 LSWRITE,2 LSSOLVE,1,2 FINISH/POST26RFORCE,3,1,F,Y,FYADD,4,2,,,STRAIN,,,-1/50ADD,5,3,,,STRESS,,,-1/2500/AXLAB,X,STRAIN/AXLAB,Y,STRESSXVAR,4PLVAR,5FINISH6.混凝土非线性计算实例（5）FINISH/CLEAR/PREP7ANTYPE,STATIC13ET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1 TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-1 TB,KINH,1,1,18 TBPT,,100E-6, 3.0 TBPT,,300E-6,8.3 TBPT,,600E-6,14.6 TBPT,,900E-6,19.1 TBPT,,1100E-6,21.0 TBPT,,1250E-6,22.0 TBPT,,1400E-6,22.6 TBPT,,1550E-6,22.8 TBPT,,1650E-6,22.7 TBPT,,1800E-6,22.3 TBPT,,2000E-6,21.4 TBPT,,2400E-6,19.1 TBPT,,2800E-6,16.8TBPT,,3200E-6,14.7TBPT,,3600E-6,13.0TBPT,,4100E-6,11.3TBPT,,4600E-6,9.9BLOCK,0,50,0,50,0,50ESIZE,10VMESH,ALLMSHAPE,0,3DNSEL,S,LOC,X,0D,ALL,UX,0NSEL,S,LOC,Y,0D,ALL,UY,0NSEL,S,LOC,Z,0D,ALL,UZ,0NSEL,S,LOC,Y,50CP,1,UY,ALLNSEL,ALLFINISH14/VIEW,1,1,1,1/REPLOT/SOLUOUTRES,ALL,ALLTIME,50NSUBST,50,0,50D,1,UY,-.25SOLVEFINISH/POST26NSOL,2,1,U,Y,UY RFORCE,3,1,F,Y,FYADD,4,2,,,STRAIN,,,-1/50 ADD,5,3,,,STRESS,,,-1/2500 /AXLAB,X,STRAIN/AXLAB,Y,STRESSXVAR,4PLVAR,5FINISH7.混凝土非线性计算实例（6）!MISO约束压FINISH/CLEAR/PREP7ANTYPE,STATICET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-1TB,KINH,1,1,15TBPT,,100E-6, 3.015TBPT,,300E-6,8.3TBPT,,600E-6,14.6TBPT,,900E-6,19.1TBPT,,1100E-6,21.0TBPT,,1250E-6,22.0TBPT,,1400E-6,22.6TBPT,,1550E-6,22.8TBPT,,1650E-6,22.7TBPT,,1800E-6,22.3TBPT,,2000E-6,21.4TBPT,,2800E-6,16.8TBPT,,3200E-6,14.7TBPT,,3800E-6,12.3TBPT,,4600E-6,9.9!TB,MKIN,1!TBTEMP,,STRAIN!TBDATA,,600E-6,1100E-6,1600E-6,3000E-6,4500E-6 !TBTEMP,0!TBDATA,,15,21.5,23,16,9BLOCK,0,50,0,50,0,50ESIZE,10VMESH,ALL MSHAPE,0,3D NSEL,S,LOC,X,0 D,ALL,UX,0 NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,UY,0 NSEL,S,LOC,Z,0 D,ALL,UZ,0 NSEL,S,LOC,Y,50 CP,1,UY,ALL D,ALL,UX,0D,ALL,UZ,0 NSEL,ALL FINISH/VIEW,1,1,1,1 /REPLOT/SOLU OUTRES,ALL,1 TIME,20 NSUBST,20,0,2016D,1,UY,-.04LSWRITE,1TIME,30NSUBST,20,0,20D,1,UY,-.06LSWRITE,2TIME,40NSUBST,100D,1,UY,-.1LSWRITE,3LSSOLVE,1,3FINISH/POST26NSOL,2,1,U,Y,UY RFORCE,3,1,F,Y,FYADD,4,2,,,STRAIN,,,-1/50 ADD,5,3,,,STRESS,,,-1/2500 /AXLAB,X,STRAIN/AXLAB,Y,STRESSXVAR,4PLVAR,5FINISH8.混凝土非线性计算实例（7）-MISO滞回!MISO滞回FINISH/CLEAR/PREP7ANTYPE,STATICET,1,SOLID65R,1MP,EX,1,30E3MP,NUXY,1,0.2TB,CONCR,1,1TBTEMP,0TBDATA,1,0.3,0.5,2.5,-117TB,MISO,1,1,15 TBPT,,100E-6, 3.0 TBPT,,300E-6,8.3 TBPT,,600E-6,14.6 TBPT,,900E-6,19.1 TBPT,,1100E-6,21.0 TBPT,,1250E-6,22.0 TBPT,,1400E-6,22.6 TBPT,,1550E-6,22.8 TBPT,,1650E-6,22.7 TBPT,,1800E-6,22.3 TBPT,,2000E-6,21.4 TBPT,,2800E-6,16.8 TBPT,,3200E-6,14.7 TBPT,,3800E-6,12.3 TBPT,,4600E-6,9.9BLOCK,0,50,0,50,0,50 ESIZE,10VMESH,ALL MSHAPE,0,3D NSEL,S,LOC,X,0D,ALL,UX,0NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,UY,0 NSEL,S,LOC,Z,0 D,ALL,UZ,0 NSEL,S,LOC,Y,50 CP,1,UY,ALL NSEL,ALL FINISH/VIEW,1,1,1,1 /REPLOT/SOLU OUTRES,ALL,ALL TIME,20 NSUBST,20,0,20 D,1,UY,-.04 LSWRITE,1 TIME,35NSUBST,15,0,15 D,1,UY,-.01。