Radioss Step by Step 教程之1：线性静力分析
机械基础杆件的静力分析
机械基础杆件的静力分析1. 引言在机械领域中，杆件是一种常见的结构元素，用于构建各种机械装置。
静力分析是对杆件在静力作用下的力学性能进行分析和计算的过程。
本文将介绍机械基础杆件的静力分析方法，包括受力分析、应力分析和变形分析。
2. 受力分析在进行静力分析之前，首先需要进行受力分析，确定杆件上受到的外力和内力。
外力可以是来自其他结构物的载荷，也可以是外部施加的力或力矩。
内力则是由于外力作用而在杆件内部产生的应力引起的。
通过受力分析，可以获得各个杆件的受力情况，为后续的应力分析和变形分析提供依据。
3. 应力分析应力分析是静力分析中的重要环节。
通过对杆件内部的应力进行分析，可以确定杆件是否能够承受外力载荷，以及破坏的可能性。
应力分析包括两个方面：正应力和剪应力的计算。
正应力是指沿着杆件截面法线方向的应力，而剪应力则是沿着截面平面方向的应力。
常用的应力计算方法包括静力学平衡条件和材料力学方程。
3.1 正应力的计算正应力的计算通常采用静力学平衡条件。
根据平衡条件，杆件上各点的合力和合力矩为零。
通过求解这些方程，可以得到各点处的正应力分布。
此外，还需要考虑杆件的几何形状，以及材料的弹性模量和截面面积等参数。
正应力的计算公式如下：σ = F / A其中，σ是正应力，F是受力，A是截面面积。
3.2 剪应力的计算剪应力的计算也采用静力学平衡条件。
剪应力可以通过应力矢量的分解得到。
假设剪应力的作用平面为x-y平面，剪应力的计算公式如下：τ = F / A其中，τ是剪应力，F是受力，A是截面面积。
4. 变形分析变形分析是对杆件在受力作用下产生的变形进行分析和计算的过程。
变形分析的目的是确定杆件的位移和变形程度，评估其结构稳定性。
常用的变形计算方法包括位移方法和位移曲线法。
4.1 位移方法位移方法是根据杆件的几何形状和受力情况，通过求解位移方程来计算杆件的位移量。
位移方程的求解需要考虑杆件的几何形状、材料的弹性模量和截面惯性矩等参数。
ANSYS结构静力线性分析1A
4）建立几何模型
•建立关键点1，2 >Modeling>Create >Keypoints >In Active CS 在Keypoint number输入1， Location in active CS输入（0，0， 0），并单击 “Apply”； 在Keypoint number输入2， Location in active CS输入（1，0， 0），并单击 “Apply”； 在Keypoint number输入3， Location in active CS输入（2，0，
2）分析类型（ANTYPE)
选择静力分析，路径：
Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis>Static 3）大变形响应(NLGEOM)
如果分析大变形，选择ON。
4）应力刚化效应（SSTIF) 当小变形分析，应力明显地增加或降低结构的刚度时，选择“ON” 5）预应力计算（PSTRES) 如：在垂直压力下的薄园壳或大变形分析要求收敛时应选择 “ON”。 如果想在同一模型上进行预应力分析，选择“ON” 6) 牛顿-拉普森选项（NROPT)
7）划分网格
•GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool •单击Lines 右侧的Set;
•出现 Elment Size on Picked选择框;
•选择线条L1; •单击OK.
•出现Elment Size on Picked lines对话框;
•在NDIV输入4； •单击OK;
3）定义材料特性
•GUI: Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models；
ANSYS静力分析的简单步骤
ANSYS静力分析的简单步骤第一步，启动工作台软件，然后选择与启动DS模块弹出得界面。
第二步，导入三维模型。
根据操作步骤进行。
首先，单击“几何体”，选择“文件”，然后选择弹出窗口中的3D模型文件，如果当时catia文件格式不符，可以把三维图先转换为“.stp”的格式，即可导入。
第三步，选择零件材料：文件导入软件后，在这个时候，依次选择“几何”下的“零件”，并且在左下角的“Details of ‘Part’”中以调整零件材料属性，本次钟形壳的材料是刚。
第四步，划分网格：选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可在这一点上，你可以在左下角的“网格”对话框的细节调整网格的大小（体积元）。
第五步，添加类型分析：第一选择顶部工具栏上的“分析”按钮，添加需要的类型分析，因为我们需要做的是在这种情况下的静态分析。
所以选择结构静力。
第六步，添加固定约束：首先选择“Project”树中的“Static Structural”按钮，右键点击支持插入固定树。
这时候在左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”会被选中，会要求输入固定的支撑面。
在这种情况下，固定支架的类型是表面支持，确定六凹面（此时也可点击“Edge”来确定“边”）。
然后一直的按住“CTRL”键，连续选择其它几个弧面为支撑面，在点击“Apply”进行确认，第七步，添加载荷：选择“Project”树中的“结构静力”，右键选择“Insert”中的“Force”，然后在选择载荷的作用面，再次点击“Apply”按钮进行确定。
第八步，添加变形：右键点击选择“Project”树中的“Solution”，随后依次选择插入，变形，Total”，添加变形。
第九步，添加等效应变：右键单击“项目”的树，“>插入应变->解决方案->添加等效，等效应变。
第十步，添加等效应力：首先右键点击“Project”树中的“Solution—>Insert—> Stress—>Equivalent”，添加等效应力。
迈达斯之——静力弹塑性分析基本原理及方法
m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i l图2.8.38 基于位移设计法的结构抗震性能评价m i d a s C i v i l示。
m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i l1n λ- : 前一步骤(n-1)的荷载因子1λ : 第1荷载步的荷载因子nstep : 总步骤数i : 等差增量步骤号当前步骤的外力向量如下。
0n n λ=⋅P P(10)(3) 第3阶段: 最终步骤的荷载增量(n nstep =) 最终荷载步骤(nstep )的外力向量如下、0nstep nstep λ=⋅P P ; 1.0nstep λ= (11)图2.8.43 自动调整荷载步长的例题(荷载因子结果)m i d a s C i v i l2. 点击步长控制选项 > 增量控制函数定义步长控制函数m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lATC-40中对不同结构响应类型规定了谱折减系数的下限值(参见表2.8.7)。
有孔平面的线性静态分析（Hypermesh,Radioss）
有孔平面的线性静态分析（Hypermesh,Radioss）Hypermesh，radioss帮助里的实例有孔平面的线性静态分析（Hypermesh,Radioss）下面的例子包含了以下内容：1，在Hypermesh 中设置问题2，加载荷和边界条件3，提交任务4，察看结果例子：Step1：运行Hypermesh进入RADIOSS（Bulk Date）1，从顶部菜单界面Preferences > User Profiles进入2，在User Profiles选择RADIOSS3，在后面的扩展栏里选择Bulk Data4，单击ok。
Step2：打开文件1，单击2，从/tutorials/hwsolvers/radioss/.路径中选择plate_hole.3，单击Open。
Step3：创建材料1，单击2，单击mat name，命名为steel3，选择一个颜色4，单击type设置为isotropic5，单击card image选择MAT16，单击create/edit7，输入E, NU and RHO; E = 2e5; NU = ， RHO a= . 8，单击returnStep4：创建属性properties组集Component Collector 1，单击2，单击prop name输入plate_hole3，选择一个颜色4，type选2D5，card image 选PSHELL6，material 选steel7，单击create/edit8，单击[T]输入为平面壳厚度9，单击return10，单击11，单击comps选plate_hole12,将转换成property13，单击property选择plate_hole14,单击update15，单击returnStep5：创建载荷集（spcs和forces）1，单击2，单击loadcol name输入spc3，选颜色4，单击creation method并选择no card image6，单击create7，单击loadcol name输入forces8，单击color选颜色9，单击create10，单击returnStep6：创建约束1，从Model Browser中将LoadCollectors点开，选择建好的spcs右键然后选择Make current使spcs作为当前工作层2，进入Anslysis面板，进入constraints（约束）子面板3，选择nodes，通过节点施加约束4，单击nodes，（鼠标先不要移动），弹出面板后，选择第一个by window，手动画出一个选择区域选取下图所示节点5，选择interior保证框选区域内部节点被选取，单击select entities。
第11章_线性静态分析
我们需要消除所有 Uy，Uz 自由度和节点 1 上的 Ux 自由度。在 Constraints 面板里，选节点 1，然后只选 dof1， dof2，dof3。
2. Name 输入 force。在 SPC 方框内打勾，然后点击 = 再选载荷集 SPC. 在 LOAD 方框内打勾，点击 = 然后选载荷集 Force。
3. 确认 type 选的是 linear static 然后选 create。 这就会在 Model Browser 里创建一个新的组叫 Loadstep，包括载荷集 force。
8. 重复这个过程，创建第二部件 A2，选 PROD 属性，面积等于 78.54。也指定 steel 材料。记得把部件 选成另外颜色。
创建这两个部件以后，应该可以在 Model Browser 里看到两个叫 Component 和 Assembly Hierarchy 的新 组，两个里面都有 A1 和 A2。
XI 线性静态分析
本章部分内容来自《Practical Finite Element Analysis》。Debdatta Sen 和 Matthias Goelke 检查 并添加了部分内容。
11.1 线性静态分析
软件根据这个路曲线
应变
线性 线性表示材料线性弹性行为。也就是说，应力-应变曲线的线性部分，一个直线按照胡克定律：σ=εE。这
3. 点击 Property tab, 选择 assign property. Name 输入 A1，card image 选 PROD，选 Create property 就可以设定属性卡片。
静力分析讲义PPT教案
第2页/共49页
A. 几何模型
➢ 在结构分析中，可能模拟各种类型的实体。 ➢ 对于面实体，在Details of surface body中
一定要指定厚度值。
第3页/共49页
… 质量点
➢ 在模型中添加一个质量点来模拟结构中没有明确建模的重量体：
Surface Body Face (Scope = Target)
Bonded, No Separation Bonded, No Separation Bonded, No Separation Bonded only
Augmented Lagrange,
All formulations
All formulations
MPC formulation
Symmetry respected
Not supported for solving1
Asymmetric only Bonded only Augmented Lagrange, Pure Penalty, and MPC formulation
Asymmetric only
All formulations
Pure Penalty, and MPC
formulation
Symmetry respected Asymmetric only Surface Body Edge Not supported for solving1 Bonded only
(Scope = Target)
线性静态结构分析基础
➢ 对于一个线性静态结构分析（ Linear Static Analysis ），位移{x}由下面的矩 阵方程解出：
ABAQUS线性静力学分析实例
线性静力学分析实例线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型，不涉及任何非线性（材料非线性、几何非线性、接触等），也不考虑惯性及时间相关的材料属性。
在ABAQUS 中，该类问题通常采用静态通用（Static，General）分析步或静态线性摄动（Static，Linear perturbation）分析步进行分析。
线性静力学问题很容易求解，往往用户更关系的是计算效率和求解效率，希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间，特别是大型模型。
这主要取决于网格的划分，包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。
在一般的分析中，应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/六面体单元，在主要的分析部位设置较密的种子；若主要分析部位的网格没有大的扭曲，使用非协调单元（如CPS4I、C3D8I）的性价比很高。
对于复杂模型，可以采用分割模型的方法划分二次四边形/六面体单元；有时分割过程过于繁琐，用户可以采用精度较高的二次三角形/四面体单元进行网格划分。
一悬臂梁的线性静力学分析1.1 问题的描述一悬臂梁左端受固定约束，右端自由，结构尺寸如图1-1所示，求梁受载后的Mises应力、位移分布。
ν材料性质：弹性模量32e=E=，泊松比3.0均布载荷：Mpap6.0=图1-1 悬臂梁受均布载荷图1.2 启动ABAQUS启动ABAQUS有两种方法，用户可以任选一种。
（1）在Windows操作系统中单击“开始”--“程序”--ABAQUS 6.10 -- ABAQUS/CAE。
（2）在操作系统的DOS窗口中输入命令：abaqus cae。
启动ABAQUS/CAE后，在出现的Start Section（开始任务）对话框中选择Create Model Database。
1.3 创建部件在ABAQUS/CAE顶部的环境栏中，可以看到模块列表：Module：Part，这表示当前处在Part（部件）模块，在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。
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Radioss Step by Step教程之1：线性静力分析
Edited by lengxuef 1启动Hypermesh，选择Radioss模块。
2创建材料Material卡片
设定材料参数弹性模量和泊松比
3创建材料属性Property卡片
定义厚度
4创建组件Component，并与Property、Mat卡片关联
5在组件中创建一块平板，并对其进行网格划分。
通过坐标创建4个临时节点
创建好的四个临时节点如下图所示
通过四个节点创建一个面
在node list中分别选中下边两个节点与上边两个节点
创建好的面如下图所示：
网格划分2D-automesh
点击Surfs选中上一步创建的面，单元大小为10，网格形状为四边形
划分好网格如下所示：
点击reture接受网格划分的结果
6边界条件和载荷
6.1创建约束卡片
选择一条边上的7个节点，创建约束，约束六个自由度
6.2创建载荷卡片
选择平板上的一个节点创建载荷
Magnitude表示载荷的幅值大小。
Magnitude%是模型中显示的载荷符号的大小，创建好边界条件和载荷的模型如下图所示。
7创建载荷步Analysis-Loadsteps
指定分析类型为linear static，并在创建的载荷步中引用前面创建的约束卡片和载荷卡片。
编辑载荷步，设定输出项目
设定输出位移和应力的结果，输出文件为H3D格式（H3D为HyperView binary results file.）
8提交计算Analysis-Radioss
先点击save as ，在弹出的对话框中，输入求解文件的文件名，例如：01Static.fem 保存一下求解文件。
显示ANALYSIS COMPLETED表示求解正常结束。
9查看后处理结果（Hyperview）
查看位移结果（先选择Displacement，然后单击Apply）
查看应力结果（先选择Element Stresses（2D&3D），然后单击Apply）
Radioss的静力分析到此结束
2013.03.23。