原创的ANSYS教材 5 大变形静力分析
ANSYS静力分析应用实例(详细)
第5章 ANSYS静力分析实例
中南大学
⑸ 显示关键点号 GUI：Utility Menu→PlotCtrls→Numbering。 在弹出的对话框中，将关键点号打开，单击ok按钮。 ⑹ 创建直线 GUI：
MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→
Lines→Straight Line 弹出拾取窗口，拾取关键点1和2，单击ok按钮。 ⑺ 创建硬点
第5章 ANSYS静力分析实例
中南大学
单击“Solution Current Load Step”对话框ok按钮。出现 “solution is done！”提示时，求解结束，即可查看求解结 果。
结果显示：
⑴ 定义单元列表
GUI ： Main Menu→General Postroc→Element Table→ Define Table。 弹出“Element Table Data”对话框，单击Add按钮，在Lab 文本框中输入FA，在“Item,Comp”两个列表中分别选择 “By sequn-ence num”、“SMISC”,在右侧列表下方文本 框输入SMISC，1，单击Apply按钮，于是定义了单元表FA， 该单元列表保存了各单元的轴向力；在Lab文本框中输入SA， 在“Item,Comp”两个列表中分别选择“By sequnence num”、“Ls”,在右侧列表下方文本框输入LS，1，单击ok 按钮，于是定义了单元表SA ，该单元列表保存了各单元的轴
SURF174 CONTAC48，CONTAC49 CONTAC12，CONTAC52， CONTAC26
第5章 ANSYS静力分析实例
中南大学
5.2 结构静力学分析的类型
ansys中的静力分析
第1章 静力分析1.1 力的概念力在我们的生产和生活中随处可见，例如物体的重力、摩擦力、水的压力等，人们对力的认识从感性认识到理性认识形成力的抽象概念。
力是物体间的机械作用，这种作用可以使物体的机械运动状态或者使物体的形状和大小发生改变。
从力的定义中可以看出力是在物体间相互作用中产生的，这种作用至少是两个物体，如果没有了这种作用，力也就不存在，所以力具有物质性。
物体间相互作用的形式很多，大体分两类，一类是直接接触，例如物体间的拉力和压力；另一类是“场”的作用，例如地球引力场中重力，太阳引力场中万有引力等。
同时力有两种效应：一是力的运动效应，即力使物体的机械运动状态变化，例如静止在地面物体当用力推它时，便开始运动；二是力的变形效应，即力使物体大小和形状发生变化，例如钢筋受到横向力过大时将产生弯曲，粉笔受力过大时将变碎等。
描述力对物体的作用效应由力的三要素来决定，即力的大小、力的方向和力的作用点。
力的大小表示物体间机械作用的强弱程度，采用国际单位制，力的单位是牛顿（N ）（简称牛）或者千牛顿（kN ）（简称千牛），1kN =103N 。
力的方向是表示物体间的机械作用具有方向性，它包括方位和指向。
力的作用点表示物体间机械作用的位置。
一般说来，力的作用位置不是一个几何点而是有一定大小的一个范围，例如重力是分布在物体的整个体积上的，称体积分布力，水对池壁的压力是分布在池壁表面上的，称面分布力，同理若分布在一条直线上的力，称线分布力，当力的作用范围很小时，可以将它抽象为一个点，此点便是力的作用点，此力称为集中力。
由力的三要素知，力是矢量，记作F ，本教材中的黑体均表示矢量，可以用一有向线段表示，如图1-1所示，有向线段AB 的大小表示力的大小；有向线段AB 的指向表示力的方向；有向线段的起点或终点表示力的作用点。
1.2 静力学基本原理所谓静力学基本原理是指人们在生产和生活实践中长期积累和总结出来并通过实践反复验证的具有一般规律的定理和定律。
ANSYSQa结构静力分析[12039;]
![ANSYSQa结构静力分析[12039;]](https://img.taocdn.com/s3/m/b4f63a52aeaad1f346933fe4.png)
Stru-16
线性静力分析和非线性静力分析
Definition
静力分析既可以是线性的也可以是非线性的。非线
性静力分析包括所有的非线性类型：大变形，塑性， 蠕变，应力刚化，接触（间隙）单元，超弹性单元 等。本节主要讨论线性静力分析，非线性静力分析 在下一节中介绍.
2001年10月1日 2020/11/17
Stru-11
第一讲 静力分析的定义
2001年10月1日 2020/11/17
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-12
静力分析的定义
Definition
静力分析计算在固定不变的载荷作用下结构的效应，
它不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化 载荷的情况。可是，静力分析可以计算那些固定不 变的惯性载荷对结构的影响（如重力和离心力）， 以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载 荷（如通常在许多建筑规范中所定义的等价静力风 载和地震载荷）的求解步骤
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
1．建模 2．施加载荷和边界条件，求解 3. 结果评价和分析
2001年10月1日 2020/11/17
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-5
第一讲 结构分析的定义
2001年10月1日 2020/11/17
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-6
结构分析的定义
结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。
ANSYS课件5静力分析解析
验证分析
验证分析就是用最简单的模型提取最有效的数据做为参考数 据。在试图解决一个新的分析类型时，需要对比数据（比如解析
解或者经验数据等），这就需要首先分析简化模型。如果简化模
型的分析结果可以认定是可靠，则表明对实际模型的处理方案是 可行的。分析简化模型的过程中确保分析类型、单位、比例等参 数准确。本例用简单悬臂梁模型作为验证，验证模型如图所示。 铝管的外径为25mm，壁厚2mm。
谭秋林
第5章 结构静力分析
结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。结构这个术语是
一个广义的概念，它包括土木工程结构，如桥梁和建筑物；汽车结构，如
车身骨架；海洋结构，如船舶结构；航空结构，如飞机机身等；同时还包 括机械零部件，如活塞传动轴等等。
结构分析中计算得出的基本未知量（节点自由度）是位移，其他的
§3 平面应力分析
分析题目：
对一个书架上常用的钢支架进行结构静力分析。假定支架在厚度方向上
无应力（即平面应力问题）
选用8节点的平面应力单元； 支架厚度为3.125mm； 材料普通钢材， 弹性模量取E=200 GPa； 支架左边界固定； 顶面上作用一个2.625KN/m均布荷载
§4 轴对称结构的静力分析
结构的影响（如重力和离心力），以及那些可以近似为 等价静力的随时间变化荷载（如通常在许多建筑规范中 所定义的等价静力风荷载和地震荷载）。
§2 桁架结构静力分析
桁架（Truss）是由细直构件在端点连接而成的一种结构，这些细直构件通 常是木质或者金属制的。 平面桁架：位于一平面，常用于支承屋顶或者桥梁。 三维桁架结构：与二维桁架相差不是很大，只是载荷与桁架不在同一个平 面内，不能简化为二维问题分析。 桁架分析的基本假设： 1．所有载荷均作用于连接点； 2．构件由光滑插销连接。 上述两个假设，使得桁架中的每个构件均为二力构件，即只有构件的 两端受力，且作用力沿构件轴线方向。
实验三：ANSYS结构静力分析
实验三：ANSYS结构静⼒分析实验三：ANSYS结构静⼒分析静⼒分析实验1—⾃⾏车框架的结构分析⾃⾏车框架的结构分析具体步骤1.定义⼯作名、⼯作标题（学号）过滤参数①定义⼯作名：Utility menu > File > Jobname②⼯作标题：Utility menu > File > Change Title2.选择单元类型Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete① 3D elastic straight pipe②单击Element Types 对话框中的Options按钮，单击K6，在下拉列表框中选择Include Output选项，然后单击OK按钮。
这样在输出结果数据时，将得到应⼒和扭距值。
单击Element Type 对话框中Close按钮，结束单元类型参数定义操作。
3.单元实常数设定Main Menu >Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete在弹出的对话框中单击Add按钮，选择Type 1 PIPE6（在只有⼀个单元类型时系统默认选定状态）。
单击OK按钮。
键⼊下⾯的⼏何参数：外径（Outside diameter OD）：25管壁厚度（Wall thickness TKWALL）：2定义了外径为25mm，壁厚为2mm 的管。
单击OK按钮。
4.设置材料属性Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic弹性模量EX＝70000泊松⽐PRXY＝0.335.实体建模根据以给定的坐标值，建⽴8个关键点，并对应连接各点构成⾃⾏车的三维桁架结构其中L=（500+学号）mm①创建关键点操作：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS②由关键点⽣成线的操作：Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In Active Coord保存结果Toolbar: SAVE_DB6.划分⽹格①设定⽹格尺⼨：Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines在SIZE 栏中，键⼊想得到的单元长度，在本例中取单元长度为20mm，在数据栏中键⼊20②划分⽹格：Preprocessor > Meshing > Mesh > Lines在Mesh Lines对话框中单击Pick All钮完成⽹格划分。
Ansys_Workbench_静力分析讲义详解
Training Manual
Surface Body Edge
Solid Body Face (Scope = Target) Solid Body Edge (Scope = Target) Surface Body Face (Scope = Target)
(Scope = Contact) Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only 1 Not supported for solving Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only Bonded, No Separation Bonded, No Separation All formulations Symmetry respected All formulations Asymmetric only Bonded only MPC formulation Asymmetric only
Training Manual
• Solver Controls（求解控制）：
– 两种求解方式（默认是Program Controlled）：
• 直接求解 （ANSYS中是稀疏矩阵法） • 迭代求解 （ ANSYS中是PGC（预共轭梯度法））.
– Weak springs：
• 尝试模拟得到无约束的模型
对称接触
非对称接触
4-8
Static Structural Analysis
…组件 – 实体接触
• 可以使用的五种接触类型：
Contact Type Bonded No Separation Frictionless Rough Frictional Iterations 1 1 Multiple Multiple Multiple Normal Behavior (Separation) Tangential Behavior (Sliding) No Gaps No Sliding No Gaps Sliding Allowed Gaps Allowed Sliding Allowed Gaps Allowed No Sliding Gaps Allowed Sliding Allowed
利用ansys分析结构静力
Main Menu: Solution > -Loads- Delete
Evaluation only. All Load Data 选项可同时删除模型 中的任一类载荷。 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
Evaluation only. 8. 结构静力分析 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
目标
本章的目标是，假如已将几何模型划分 网格, 应如何加载、求解.
实体模型
体的载荷 自动转化 到其所属 的节点或 单元上
FEA 模型
7
加载 (续)
1. ..... 2. .....
3. ..... 步骤
实体模型加载: Main Menu: Solution > -Loads- Apply ted with Aspose.Slides for, 对于结构分 .NET 3.5 Client Profile 5.2 注意到这是 很长的菜单 析，部分菜单呈暗淡灰色，表示不 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 属于结构分析的范畴。 (ANSYS 可
或通过 listing列表载荷: Utility Menu: List > Loads
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将载荷转化到有限元模型上
说明: 只有到求解初始化时，才将模型中的载荷自动转化到有限元模 型中的节点和单元上。
1. ..... 2. ..... 3. .....
ANSYS工程结构线性静力分析解析
9.2 静力分析的求解步骤
(5) Nonlinear标签 Nonlinear标签部分选项及界面如表9-3及图9-4所示。
23
9.2 静力分析的求解步骤
选项
用途
Line search
激活线性搜索
DOF solution predictor 激活DOF解的预测
Maximum
number
iterations
很少改变，这些选项并不出现在“求解控制”对话框中。
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9.2 静力分析的求解步骤
(1) 应力刚度效应 • 用户可能关闭应力刚度效应的一些特殊情况有：应力刚度
仅与非线性分析相关；在分析之前，用户知道结构不会因 屈曲(分叉或跳跃屈曲)而破坏。通常，包括应力刚度效应 时，可以加速非线性分析收敛。用户可能对一些看起来收 敛困难的特殊问题，选择关闭应力刚度效应，如局部破坏 。 命令：SSTIF GUI：【Main Menu】/【Solution】/【Unabridged Menu】/【Analysis Options】
Creep Option
of 指定每个子步的最大迭代次 数 指明是否包括蠕变计算
Cutback Control
控制二分
表9-3 Nonlinear标签选项
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9.2 静力分析的求解步骤
图9-4 Nonlinear标签界面
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9.2 静力分析的求解步骤
(6)Advanced NL标签 • Advanced NL标签部分选项及界面如表9-4及图9-5所示。
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9.2 静力分析的求解步骤
选项 Analysis Options Time Control
Write Items to Results File