ANSYS实例分析(三角桁架受力分析 )
利用ANSYS有限元分析软件对三杆组成的桁架结构进行数值模拟.
利用 ANSYS 有限元分析软件对三杆组成的桁架结构进行数值模拟,并根据计算结果,建立优化设计数学模型,在优化处理器指定分析文件, 对三根横截面积为
A1A2A3基本尺寸 B 为变量进行分析对比, 通过数值迭代模拟主要的到如下结论
(1横截面积迭代进行 ANSYS 优化分析时,在分析得到的重量,应力,横截面,三个图中当寻优迭代进行到第 16次主动变量被调整到相同的优化效率时 A1为 1
10
7056
. 4-
⨯A2为 4
10
0000
. 6-
⨯A3为 2
10
3055
. 3-
⨯, 桁架重量取得最小值 130370kg 与初始设计重量 481520.422kg 相比,得到了很大程度的减轻。
符合最优化准则 (2根据计算结果,改进的桁架明显好于其他情况, ansys 软件数值模拟得到最优解,其计算误差很小,完全能满足工程精度要求
ANSYS 程序中进行优化的方法是成功的 , 方法本身收敛速度快 , 精度高 , 稳定性强。
本文使用迭代法得到的最优解都非常接近于或优于所求问题的最优解 , 这表明将迭代法一类的高效优化方法用 APDL 语言嵌套到 AnSYS 程序中来求解优化问题的方法既可行又简便 , 结构优化设计领域具有很好的应用前景。
基于 Ansys 的钢桁架桥静力和模态分析
土木结构分析专题陈晨20104336基于Ansys的钢桁架桥静力和模态分析陈晨20104336（西南交通大学力学与工程学院结构2010-01班，四川成都）摘要：本文应用Ansys软件，采用有限元分析技术及其优化技术，分别采用GUI方式和命令流方式，对给定的一架钢桁架简支梁桥进行了静力学分析和模态分析，对强度、内力分布及前六届振型状况进行了查看。
关键词：力学；土木工程；桥梁工程；结构分析1设计概况图1钢桁架桥简图已知下承式简支钢桁架桥桥长72米，每个节段12米，桥宽10米，高16米。
设桥面板为0.3米厚的混凝土板。
桁架杆件规格有三种，见下表：表1钢桁架桥杆件规格杆件截面号形状规格端斜杆1工字形400×400×16×16上下弦2工字形400×400×12×12横向连接梁2工字形400×400×12×12其他腹杆3工字形400×300×12×12所用材料属性如下表：表2材料属性参数钢材混凝土弹性模量EX 2.1×1011 3.5×1010泊松比PRXY0.30.1667密度DENS785025002建立有限元模型2.1定义单元类型和选项Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，弹出“Element Types”选择“Structural Beam—3D elastic4”，单击“Ok”，定义“BEAM4”单元，如图6-17。
继续单击“Add”按钮，选择“Structural Shell—Elastic4node63”，定义“SHELL63”单元。
得到如图6-18所示的结果。
最后单击“Close”，关闭单元类型对话框。
图2单元类型对话框2.2定义梁单元截面Main Menu>Preprocessor>Sections Beam>Common Sections，弹出“Beam Tool”工具条，如图6-19填写。
ansys平面桁架结构静力分析
表中能够看到，在1＃单元中轴向应力为82.9MPa，与解析解相吻合。
轴向应力
显示轴向应力图 首先进入显示单元列表数据对话框，操作如下：
Element Table > Plot Elem Table 在弹出旳Contour Plot of Element Table Data 对话框（中确保“AS”被选上 ，单击OK按钮结束。
显示轴向应力列表 在“Element Table菜单中选择List Elem Table。在List Element Table Data“话框
ansys平面桁架构造静力分析
经过ANSYS 分析，要得到节点旳位移、反作用力和 桁架系统旳应力。
单元类型 link 3D-180 材料属性E=2E11，泊松比0.3 实常数A=3250E-6
创建节点 创建单元 加约束，左端全约束（有2个箭头，一种向右，一种向
上），右端Y方向约束（注意选用Y方向时取消掉ALL DOF，只有一种向上旳箭头） 加载，负值，箭头向下 求解（不需要再划分网格）
定义Real Constants（实常数）
输入面积面积转换为m2源自长度转换为m节点位移
节点位移
截图——底色为白色
节点位移
支座反力
支座反力
查看轴向应力（Axial Stress
操作如下： GUI：General Postpro > Element Table > Define Table 弹出Define Additional Element Table Items 对话框。单击Add按钮，弹 出旳Define Additional Element Tabel Items对话框。在Lab栏中键入“AS”（这是 需要定义旳项目名称），在Item Comp下拉列表框轴选择“By sequencenumber” (顺序)和“LS”，在LS 后，键入“1”，中间用“，”隔开。单击OK按钮，关 闭”Element Table Data“对话框。
(整理)基于ansys的钢桁架桥的分析和计算
基于ansys的钢桁架桥的分析和计算姓名: 马彦学院：建筑与环境专业：工程力学学号：1043055033指导老师：朱哲明2013/6/151.问题简述钢桁架桥简图如下，尺寸如图，单元长12m，高16m。
设桥面板为0.3m厚的混凝土板。
杆件截面号形状规格端斜杆 1 工字梁400*400*16*16上下弦 2 工字梁400*400*12*12横向连接梁 2 工字梁400*400*12*12其他腹杆 3 工字梁400*300*12*12参数钢材混凝土EX 2.1x1011 3.5x1010PRXY 0.3 0.1667DENS 7850 25002.材料实常数3.半横架桥模型镜面对称，生成整体模型3.施加约束及受力4.计算及分析结果◆整体位移云图◆结点总位移矢量图◆单元第一主应力云图◆单元第二主应力云图◆单元第三主应力云图◆节点位移结果PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE***** POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING *****LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINATESYSTEMNODE UX UY UZ USUM1 0.18808E-02-0.20919E-01 0.70316E-03 0.21015E-012 0.11411E-02-0.21354E-01 0.59772E-03 0.21393E-013 0.14813E-02-0.20809E-01 0.11202E-02 0.20892E-014 0.15919E-02-0.20373E-01 0.11392E-02 0.20467E-015 0.22549E-02-0.18918E-01 0.10528E-02 0.19081E-016 0.23458E-02-0.18310E-01 0.10055E-02 0.18487E-017 -0.10050E-02-0.18459E-01-0.38731E-02 0.18887E-018 -0.11376E-02-0.19066E-01-0.38598E-02 0.19486E-019 0.24977E-02-0.12074E-01 0.72603E-03 0.12351E-0110 0.29237E-02-0.11079E-01 0.68719E-03 0.11479E-0111 -0.35033E-02-0.10438E-01-0.84626E-02 0.13887E-0112 -0.38537E-02-0.10965E-01-0.84226E-02 0.14353E-0113 0.27521E-02 0.0000 0.0000 0.27521E-0214 0.34768E-02 0.0000 0.0000 0.34768E-0215 0.82671E-03-0.17947E-01 0.14911E-03 0.17967E-0116 0.67748E-03-0.19250E-01 0.10648E-03 0.19262E-0117 0.42077E-02-0.19398E-01 0.59595E-02 0.20725E-0118 0.40812E-02-0.18095E-01 0.59727E-02 0.19488E-0119 0.40101E-03-0.10784E-01 0.34385E-04 0.10791E-0120 0.34470E-03-0.12307E-01 0.25523E-06 0.12312E-0121 0.69212E-02-0.11199E-01 0.10204E-01 0.16656E-0122 0.65820E-02-0.10142E-01 0.10244E-01 0.15847E-0123 0.0000 0.0000 0.0000 0.000024 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000MAXIMUM ABSOLUTE VALUESNODE 21 2 22 2VALUE 0.69212E-02-0.21354E-01 0.10244E-01 0.21393E-01◆单元受力结果PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STAT CURRENT CURRENTELEM ZHOU_I ZHOU_J1 -49659. 7936.32 -42695. -3502.73 -9873.9 -28642.4 9567.9 -51440.5 -15016. 23374.6 -22120. -5510.47 -26981. -11385.8 -33355. 18549.9 -17656. -15556.10 -16095. -16301.11 -16203. -16943.12 -12683. -20132.13 4836.6 5157.114 -17901. -18351.15 -2331.6 23001.16 -18331. -20015.17 -6067.9 50464.18 -19568. -26493.19 -5052.8 51411.20 -26836. -34142.21 -23626. -29919.22 -32522. -21349.23 -35649. -25215.24 -699.47 1061.525 690.13 -1048.326 5802.4 -1462.327 -9677.8 5182.928 16212. -4765.129 -4310.8 3979.130 -25.038 0.000031 -9.3064 0.000032 23.898 0.000033 -3569.2 -42609.34 8110.9 -49823.35 -5544.6 -22051.36 -11343. -27005.37 18453. -33238.38 -28592. -9977.139 -51593. 9648.540 23614. -15193.41 -16998. -16116.***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STAT CURRENT CURRENTELEM ZHOU_I ZHOU_J42 -20120. -12682.43 -15489. -17761.44 -16350. -16082.45 5157.1 4836.646 -18351. -17901.47 -2225.2 22850.48 -18463. -19869.49 -6087.5 50530.50 -19228. -26843.51 -5332.4 51796.52 -21374. -32473.53 -25205. -35655.54 -34114. -26894.55 -29953. -23607.56 -1061.5 699.4757 1048.3 -690.1358 5171.8 -9672.159 -1448.6 5796.560 3928.8 -4269.361 -4732.8 16215.62 -20.844 0.000063 -5.2944 0.000064 36.585 0.0000MINIMUM VALUESELEM 39 4VALUE -51593. -51440.MAXIMUM VALUESELEM 40 51VALUE 23614. 51796.5.命令流文件/FILNAM,Structural/TITLE,Truss Bridge Static Analysis/COM,Structural/prep7et,1,beam4et,2,shell63sectype,1,beam,i,,0 !定义工字型截面secoffset,cent !截面至心不偏移secdata,0.4,0.4,0.4,0.016,0.016,0.016,0,0,0,0 !定义工字型截面参数sectype,2,beam,i,,0secoffset,centsecdata,0.4,0.4,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0sectype,3,beam,i,,0secoffset,centsecdata,0.3,0.3,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0r,1,0.0187,0.00017,0.00054,0.4,0.4,0, !定义单元实常数r,2,0.0141,0.128e-3,0.415e-3,0.4,0.4,,r,3,0.0117,0.541e-4,0.324e-3,0.3,0.4,,r,4,0.3,,,,,,MP,EX,1,2.1E11MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,7850MP,EX,2,3.5E10MP,PRXY,2,0.1667MP,DENS,2,2500N,,0,0,-5,,,, !创建节点，复制结点NGEN,4,4,ALL,,,12,,,1,NGEN,2,1,ALL,,,,,10,1,NGEN,2,1,2,10,4,,16,,1,NGEN,2,1,3,11,4,,,-10,1,TYPE,1MAT,1REAL,1ESYS,0 !单元坐标系SECNUM,1TSHAP,LINEE,11,14 !建立单元TYPE,1 MAT,1 REAL,1 ESYS,0 SECNUM,2 TSHAP,LINE E,2,6E,6,10E,10,14 E,1,5E,5,9E,9,13E,3,7E,7,11E,4,8E,8,12E,1,2E,3,4E,5,6E,7,8E,9,10E,13,14 TYPE,1 MAT,1 REAL,1 ESYS,0 SECNUM,3 TSHAP,LINE E,3,6E,6,11E,4,5E,5,12E,2,3E,1,4E,6,7E,5,8E,10,11 E,9,12TYPE,2MAT,2REAL,1 ESYS,0TSHAP,QUADE,1,2,6,5E,5,6,10,9E,9,10,14,13NSYM,X,14,ALLESYM,,14,ALLNUMMRG,ALL,,,,LOW NUMCMP,ALL FINISH/SOLNSEL,S,,,23,24D,ALL,,,,,,UX,UY,UZ,,, NSEL,S,,,13,14D,ALL,,,,,,UY,UZ,,, NSEL,S,,,1,2F,ALL,FY,-100000 ALLSEL,ALL ACEL,0,10,0, ANTYPE,0SOLVEFINISH/POST1PLDISP,2PLNSOL,U,SUM,0,1PLVECT,U,,,,VECT,NODE,ON,0ETABLE,zhou_i,SMISC,1ETABLE,zhou_j,SMISC,7ETABLE,zhou_i,SMISC,2ETABLE,zhou_j,SMISC,8ETABLE,zhou_i,SMISC,6ETABLE,zhou_j,SMISC,12PRETAB,ZHOU_I,ZHOU_J,JIAN_I,JIAN_J,WAN_I,WAN_J PLLS,ZHOU_I,ZHOU_J,1,0PRNSOL,U,COMPFINISH/EXIT。
ansys报告
有限元分析报告专业班级学号学生指导老师题目编号一、题目概况题目：桁架受力如图所示，已知F1=10KN，F2=F3=20KN，试求桁架各杆的内力。
材料45钢，E=2×1011N/M ，截面积A=0.2M2，a=1M（选自理论力学第六版）题目分析：图示为平面杆系结构，13根杆以铰链连接，左端为固定铰支座，右边为可动铰支座。
在上排从左到右第二和第三节点处分别加有竖直向下的集中载荷，载荷大小为F1=10KN，F2=20KN，在第四节点处加有向下集中载荷F3=20KN，方向与竖直方向成30°。
材料弹性模量E=2×1011N/M2，每根杆横截面积A=0.2M2。
选用材料为45号钢，这种钢广泛用于机械制造，机械性能和综合力学性能好。
强度较高，塑性和韧性尚好。
二、模型建立采用先建立点再连线的方法进行建模，将每个杆选定为一个单元。
建立节点1（0,0,0）、2（1,0,0）、3（2,0,0）、4（3,0,0）、5（4,0,0）、6（3，-1,0）、7（2，-1，0）、8（1，-1,0）如图：连线定义单元element type设定实常数设定其截面积为0.2M2定义材料material modeling选择线性元件，弹性，选择各向同性，设定材料弹性模量E= 2×1011N/M2,泊松比P=0网格划分meshing施加约束左边为固定约束，X、Y方向自由度均为0，右边为可动支座，只有Y方向约束为0施加载荷载荷F1、F2可以直接施加在节点2、3上，载荷F3先分解为水平和垂直方向再施加在节点4上。
三、计算处理进行计算处理，待计算机处理完毕查看结果。
位移分布及其分析各点位移量应力分布及其分析。
有限元分析 ansys 桁架.ppt
整体位移和局部位移之间的关系为：
UiX uix cos uiy sin UiY uix sin uiy cos U jX u jx cos u jy sin U jY u jx sin u jy cos
将以上方程写成矩阵形式有： U T u
0 0 0
0 k 0
0
0 0
uiy
u jx
u jy
其中
k keq
AE L
，写成矩阵形式： f K u
将 f 和 u替换成 F和 U ，有：
T 1F K T 1U
其中 T 1是变换矩阵 T 的逆矩阵，为：
FjY
k
sin
cos
cos2
sin cos
sin cos sin2
sin cos sin2
cos2 sin cos
cos2 sin cos
sin cos UiX
sin2 sin cos
U和u分别代表整体XY坐标和局部xy参考系下节点i和j的
位移。T 是从局部变形转化到整体变形的变换矩阵。
类似地，局部力和整体力之间有以下关系：
FiX fix cos fiy sin FiY fix sin fiy cos FjX f jx cos f jy sin FjY f jx sin f jy cos
L
E 在弹性区域，应力和应变服从虎克定律：
由以上三个方程我们得到：
F
AE L
L
所得方程和线性弹簧的方程 F kx 很相似。因此， 统一横截面的中心受力的杆建模时可以有如下刚度的弹簧：
空间桁架ANSYS
空间桁架ANSYS建模与分析1、 问题描述如下图所示一空间桁架受大小均为10kN的集中力作用，材料杨氏模量E=2.1*105MPa，泊松比μ=0.3。
2、 问题分析此题的目的是通过ANSYS软件求解出空间桁架在受集中力下所产生的位移，所以为了得到所需要的结果，我们按照ANSYS求解的步骤，依次进行前处理、求解、通用后处理。
前处理中的主要工作包括设置初始空间、设定单元类型、定义实常数、定义材料属性以及绘制几何图形；求解主要包括施加约束和载荷；通用后处理主要包括得出各种数据结果、图形以及动画等。
从桁架的受力方式，我们可以猜想桁架的跨中的竖向位移一定是最大的，两端的位移肯定是最小的。
三、模型建立1. 启动 ANSYS以交互模式进入ANSYS，工作文件名为KJHJ。
2. 初始空间的设置a. 开始一个新文件时，首先有必要清除计算机内存中过去的操作，点击应用菜单中File菜单下的Clear&Start New命令。
b. 选择Main Menu: Preferences，在弹出的对话框中选择Structural和h-Method项，点击OK。
3. 设定单元类型a. Main Menu: Preprocessor > Element Types > Add/Edit/Deleteb. 选择 Add . . .c. 左边单元库列表中选择 linkd. 在右边单元列表中选择 spar 8e. 选择 OK 接受单元类型并关闭对话框f. 选择 Close 关闭单元类型对话框4. 定义实常数.a. Main Menu: Preprocessor > Real Constants> Add/Edit/Deleteb. 选择 Add . . .c. 选中spar 8单元，点击OKd. 在AREA框中输入 0.02 （横截面积）e. 选择 OK 定义实常数并关闭对话框f. 选择 Close 关闭实常数对话框5. 定义材料性质在主菜单中选择Preprocessor > Material Props > Material Models，在弹出的对话框中进行如下操作：a. 选择Structural>Lines>Elastic>Isotropicb. 在EX框中输入2.1e11（弹性模量）c. 在PRXY框中输入0.3（泊松比）e. 选择OK 定义材料属性f. 选择Material>Exit，一处对话框6. 绘制几何图形a. Main Menu: Preprocessor > Modeling > Create > Nodes > In Active CSb. 在弹出对话框中输入关键点编号 1c. 输入x,y,z坐标 0,0,4d. 在主菜单中选取Preprocessor > Modeling > Copy > Nodes > Copy，对已建1点进行复制e. 在弹出对话框中，在Total unmber of copies一项输入5（包括1节点），DX项输入8，y，z方向上偏移量为0，INC默认为1f. 如上步骤输入节点6的坐标8,0,8g. 在主菜单中选取Preprocessor > Modeling > Copy > Nodes > Copy，对已建1点进行复制h. 在弹出对话框中，在Total unmber of copies一项输入3（包括6节点），DX项输入8，y，z方向上偏移量为0，INC默认为1i. 使用图形界面控制面板，点击Bot按钮，现实所建的8个节点分布j. 在主菜单中选取Preprocessor > Modeling > Copy > Nodes > Copy对已建8点进行复制，复制次数为2，y方向偏移量DY为4，DX,DZ为0。
基于ANSYS的平面桁架有限元分析.
PREP7 !* ET,1,LINK180 !* R,1,10, ,0 !* !* MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.0e6 MPDATA,PRXY,1,,0.3 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 FLST,3,1,8 FITEM,3,0,0,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,30,0,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,0,30,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,30,30,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,60,30,0
5
数值解与解析解的比较与分析
求出了平面桁架的数值解与解析解，现将两 者的结果进行列表对比
数值解与解析解的比较与分析
表2 整体坐标系下各节点的位移(in)
节点 解析解
U1x 0 0
U1y 0 0
U2x -0.0029 -0.002925
U2y -0.0085 -0.0084404
U3x 0 0
U3y 0 0
基于AN限元分析
平面桁架是工程中常见的结构，本文基于ANSYS平台对平面桁架进行有 限元分析。 首先通过有限元法的理论知识求得平面桁架在一定工况下的理论值，然 后利用ANSYS进行分析得到数值解，最后通过比较理论解与数值解得出结论。 利用ANSYS对平面桁架进行有限元分析，可以提取其他分析结果，对深 入研究平面桁架问题提供了强有力手段，也对其他结构问题的有限元分析具 有指导性意义与价值。
数值解与解析解的比较与分析
表4 单元①的内力与正应力（lb）
ansys建模桁架结构
实验类别： 土木工程结构创新实验 专 业： 土 木 工 程班 级： 11070542组 号： 第 六 组姓 名： 印 前 名小组成员： 张旭岗 陈焕学 王朝史国兴 赵敏 张丽青一、实验名称：桁架桥模型二、实验材料：竹子、铁钉、胶水实验仪器：64件材料加工器具实验手段：有限元软件分析、缩尺模型实验三、实验目的熟悉各种结构模型受力原理、提高动手能力、有限元软件操作能力三、实验建模的基本过程及主要步骤1、实验构思及选型（附思考过程、草图或照片、结构尺寸等）思考过程：首先,我们小组进行了方案选型,大家都提出了自己的方案,并在老师指导下,进行了分析对比,考虑到材料的尺寸,建模的可行性,小组最终确定了下面的模型,模型及尺寸如下(单位mm)。
2、结构整体（或局部）优化过程（附调整草图或照片）考虑到初次建的模型变形过大，我们在中间跨加了两个小三角形，模型及尺寸如下（mm）3、最终设计的结构模型（附ＡＮＳＹＳ及缩尺模型照片）四、缩尺模型加载及有限元数据对比分析：１、荷载施加位置示意图（ＡＮＳＹＳ）（加载5kg,加载点（100,500,0））弯矩图轴力图整体变形图2、荷载施加位测点布设及测量结果表1 ANSYS软件计算结果加载次数 荷载数值(100,500,0)__1_测点位移(100,500,0)_2__测点位移(100,200,0)__3_测点位移(100,600,0)第一次 0.957kg 0.577 0.061 0.013 第二次 1.594kg 0.961 0.102 0.022 第三次 2.231kg 1.344 0.143 0.031表2 百分表实际测试结果加载次数 荷载数值(100,500,0)__1_测点位移(100,500,0)__2_测点位移(100,200,0)_3__测点位移(100,600,0)第一次 0.957kg 0.551 0.088 0.096 第二次 1.594kg 0.956 0.099 0.175 第三次 2.231kg 1.325 0.121 0.214五、讨论及思考1、产生区别的原因可能是什么？（1）材料的弹性模量不确定性和差异性（2）模型的实际尺寸、节点连接形式和理论有差别（3）实际施加约束和理论有差距2、你们小组是如何制作好一个缩尺模型或建好一个有限元模型的？（1）分工合作，ANSYS建模，缩尺模型同步进行，并做好技术搭接；（2）在建缩尺模型时，先计算好尺寸，再操作；程序部分! 结构创新实验 ANSYS 建模命令流文件!################################################################ ######finish/clear,all/filname, civil engineering/TITLE, truss Structure Analysis !!!!题目的标题，桁架结构分析/REP !!!自动显示当前坐标,re/Prep7 !!!进入前处理ET, 1, BEAM4 ! 梁单元!!!!!定义材料属性!!!MP=meterial propertyMP, EX, 1, 69e+2 !调整后竹子弹性模量MP, PRXY, 1, 0.20 ! 泊松比MP, DENS, 1, 2500 ! 密度，不考虑重力，此数据无用!!上面的1表示1号材料的属性!!!!!!定义实常数!!!R=real constant,含义跟截面有关R,1,120,640,2250,15,8, , ! 框架柱单元!RMORE, ,2/192, , , , ,!!!RMORE表示一行放不下，需要续行，具体填写的时候需要查看其单元类型R,2,64,341.333, 341.333,8,8, , ! 外环梁单元!RMORE, ,0.00425, , , , ,!!!!!!定义关键点K,1,0,0,0K,2,0,200,0K,3,0,300,0K,4,0,400,0K,5,0,500,0K,6,0,600,0K,7,0,700,0K,8,0,800,0K,9,0,1000,0K,10,0,500,343.6K,11,0,420,207.8K,12,0,580,207.8K,13,0,150,-258.9K,14,0,850,-258.9K,21,200,0,0K,22,200,200,0K,23,200,300,0 K,24,200,400,0K,25,200,500,0K,26,200,600,0K,27,200,700,0K,28,200,800,0K,29,200,1000,0K,210,200,500,343.6K,211,200,420,207.8K,212,200,580,207.8K,213,200,150,-258.9K,214,200,850,-258.9!!!!!!!生成线元L,1,2L,2,3L,3,4L,4,5L,5,6L,6,7L,7,8L,8,9L,3,11L,11,10L,10,12L,12,7L,11,12L,1,13L,13,3L,7,14L,14,9L,21,22 L,22,23 L,23,24L,24,25L,25,26L,26,27L,27,28L,28,29L,23,211L,211,210L,210,212L,212,27L,211,212L,21,213L,213,23L,27,214L,214,29LATT,1,1,1 ! 指定框架柱线元属性 !!!!LATT, MAT, REAL, TYPE, --, KB, KE, SECNUM!!!Associates element attributes with the selected, unmeshed linesLESIZE,ALL,,,8,,1,,,1, ! 指定框架柱线元网格划分!!!LESIZE, NL1, SIZE, ANGSIZ, NDIV, SPACE, KFORC, LAYER1, LAYER2, KYNDIV!!!划分为几段，8段LMESH,ALLL,1,21L,2,22L,4,24L,6,26L,8,28L,9,29L,1,22L,22,4L,4,26L,26,8L,8,29L,10,210L,13,213L,14,214L,5,11L,12,5L,25,211L,212,25LATT,1,2,1 ! 指定框架柱线元属性!!!!LATT, MAT, REAL, TYPE, --, KB, KE, SECNUM!!!Associates element attributes with the selected, unmeshed linesLESIZE,ALL,,,8,,1,,,1, ! 指定框架柱线元网格划分!!!LESIZE, NL1, SIZE, ANGSIZ, NDIV, SPACE, KFORC, LAYER1, LAYER2, KYNDIV!!!划分为几段，8段LMESH,ALLNUMMRG,NODE, , , ,LOW ! 合并节点NUMCMP,NODE ! 压缩节点编号finish/solu! ! ! 施加位移约束dk,13,ux,0,,0,uy,uzdk,213,ux,0,,0,uy,uzdk,14,ux,0,,0,uy,uzdk,214,ux,0,,0,uy,uzchakandian=node(100,500,0)F,chakandian,FZ,-5*9.8solve !开始求解finish !结束求解器/post1 !!!!!!!!!!!看弯矩大小 !!!!!!ETABLE,moment_x,SMISC,4 !!!!!!PLETAB,moment_x,NOAV !!!!!!ETABLE,moment_y,SMISC,5 !!!!!!PLETAB,moment_y,NOAV !!!!!!!!!看位移PLNSOL, U,SUM, 0,1.0 !!!总的位移，0表示不覆盖原有变形，变形系数1.0PLNSOL, U,x, 0,1.0 !!!总的位移，变形系数1.0PLNSOL, U,z, 0,1.0 !!!总的位移，变形系数1.0!!!!看轴力ETABLE,strain,LS, 1 !!!!!!!* !!!!!!PLETAB,STRAIN,NOAV !!!!!!!!!!!看整体变形pldisp,2 !显示结构变形图。
例1 ANSYS桁架结构计算示例
梁截面设置对话框
（4）定义实常数 运行Real Constants>Add/Edit/Delete
设置LINK1单元的实常数
（5）建立模型 首先生成结点，运行主 菜单Preprocessor>Modeling > Create> Nodes> In Active CS;
创建结点对话框
再生成单元，运行主菜单 Preprocessor>Modeling> Create>Elements>Auto Numbered> Thru Nodes穿越结点命令。
云图显示对话框
轴向应力云图 桁架的轴向应力云图可知，最大应力发生在2单元。最大应力45.9MPa。
选择Stress> von Mises stress，
则出现桁架位移云 图
桁架的位移云图可知，最大位移发生在桁架 3 的中部，最大位移为 1.3 10 m。
单元类型对话框
单元类型库对话框
（2）设置材料属性 运行Preprocessor>Material Props>Material Models
选择材料属性对话框
设置材料1属性对话
（3）设置单元截面形式 选择菜单Preprocessor>Sections> Beam>Common Sections
通过结点建立单元
桁架的有限元模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（6）施加约束 运行主菜单 Solution> Define Loads > Apply> Structural> Displacement> On Nodes
结点施加约束对话框
（7）施加载 荷 运行主菜单 Solution> Define Loads> Apply> Structural> Force/Moment> On Nodes
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三角桁架受力分析1 问题描述图1所示为一三角析架受力简图。
图中各杆件通过铰链连接，杆件材料参数及几何参数见表1和表2，析架受集中力F1=5000N, F2=3000N 的作用，求析架各点位移及反作用力。
图1 三角桁架受力分析简图表1 杆件材料参数表2 杆件几何参数2 问题分析该问题属于析架结构分析问题。
对于一般的析架结构，可通过选择杆单元，并将析架中各杆件的几何信息以杆单元实常数的形式体现出来，从而将分析模型简化为平面模型。
在本例分析过程中选择LINK l 杆单元进行分析求解。
3 求解步骤3.1 前处理（建立模型及网格划分） 1.定义单元类型及输入实常量选择Structural Link 2D spar 1单元，步骤如下：选择Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add Edit/Delete 命令，出现Element Types 对话框，单击Add 按钮，出现Library of Element Types 对话框。
在Library of Element Types 列表框中选择Structural Link 2D spar 1，在Element type reference number 文本框中输入1，单击OK 按钮关闭该对话框。
如图2所示。
E 1/Pa E 2/Pa E 3/Pa ν1 ν2 ν3 2.2E11 6.8E102.0E110.30.260.26L1/m L 1/m L 1/m A 1/m 2 A 2/m 2 A 3/m 2 0.4 0.50.36E-49E-44E-4图2 单元类型的选择输入三杆的实常量（横截面积），步骤如下：选择Main Menu|Preprocessor|Real Constants|Add/Edit/Delete命令，出现Real Constants 对话框，单击Add按钮，出现Element Type for Real Constants对话框，单击OK按钮，出现Real Constant Set Number 1, for LINK1对话框，在Real Constant Set No.文本框中输入1，在Cross-sectional area文本框中输入6E-4，在Initial strain文本框中输入0。
如图3所示。
图3 L1杆横截面积设置单击Apply按钮，在Real Constant Set No.文本框中输入2，在Cross-sectional area文本框中输入9E-4，在Initial strain文本框中输入0，如图4所示。
图4 L2杆横截面积设置单击Apply按钮，在Real Constant Set No.文本框中输入3，在Cross-sectional area文本框中输入4E-4，在Initial strain文本框中输入0。
如图5所示。
图5 L3杆横截面积设置2.定义材料性能参数对L1、L2、L3的弹性模量及泊松比进行定义，下面只说明L1材料属性定义：1) 选择Main Menu|Preprocessor|Material Props|Material Models命令，出现Define Material Model Behavior对话框。
2) 在Material Models Available一栏中依次单击Structural, Linear,Elastic, Isotropic选项，出现Linear Isotropic Material Properties for Material Number 1对话框，在EX文本框中输入2.2E 11，在PRXY文本框中输入0.3。
如图6所示。
图5 定义L1的材料属性（弹性模量EX及泊松比PRXY）3.生成几个模型、划分网格通过关键点生成有限元模型，步骤如下：（自下而上的方式生成模型）1) 创建关键点。
选择Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Key points|In Active C S命令，出现Create Key points In Active Coordinate System对话框。
在NPT Key point number：文本框中输入1，在X,Y,Z Location in active CS文本框中分别输入0, 0, 0；单击Apply按钮，NPT Key point number文本框中输入2，在X,Y,Z Location in active CS文本框中分别输入0.4, 00;单击Apply按钮，在NPT Key point number文本框中分别输入3，在X,Y,Z Location in active CS文本框中分别输入0, 0.3, 0。
2) 创建杆模型。
选择Main Menu | Preprocessor|Modeling|Create|Lines|Lines|In Active CS 命令，出现Lines in Active拾取菜单，在文本框中输入1, 2，单击Apply按钮;在文本框中输入2, 3，单击Apply按钮;在文本框中输入3, 1。
生成的几何模型如图6所示。
划分网格，步骤如下：（只说明L1的划分，L2、L3划分方法与L1相同）1) 选择Main Menu|Preprocessor|Meshing|Size cntrls|ManualSize|Global令，出现Global Element Sizes对话框，在NDIV No. of element divisions文本框中输入1。
2) 选择Main Menu|Preprocessor|Meshing|Mesh Attributes|Default Attribs命令，出现Meshing Attributes对话框，参照图3所示对其进行设置，单击OK按钮关闭该对话框。
3) 选择Main Menu|Preprocessor|Meshing|Mesh|Lines命令，出现Mesh Lines拾取菜单，在文本框中输入1。
划分结果如图7所示。
图6 三角桁架的有限元模型图7 网格划分的结果3.2 加载求解1．施加边界条件，L3X、Y方向上位移为零，为边界条件，步骤如下：选择Main Menu|Solution|Define Loads|Apply Structural|Displacement|On Nodes命令，出现Apply U,ROT on N拾取菜单，在文本框中输入1| 3，单击OK按钮，出现Apply U,ROT on Nodes对话框，参照图3.57对其进行设置，单击OK按钮关闭该对话框。
2．施加载荷，节点2受到FX及FY的集中力步骤如下：1) 选择Main Menu | Solution|Define Loads Nodes命令，出现Apply F/M on Apply F/M on Nodes对话框，在Nodes拾取菜单，| Apply|Structural | Force/Moment | On在文本框中输入2，单击OK按钮，出现Apply F/M on Nodes对话框，在Lab Direction of force/mom下拉列表中选择FX，在Apply下拉列表中选择Constant value，在V ALUE Force/moment value文本框中输入5000，图4所示。
2) 单击Apply按钮，在Lab Direction of force/mom下拉列表中选择FY，在Apply as下拉列表中选择Constant value，在V ALUE Force/moment value文本框中输入一3000，单击OK按钮关闭该对话框。
施加载荷及边界条件后模型如图8所示。
3．求解计算，步骤如下：1 选择Main Menu|Solution|Solve|Current LS命令，出现Solve Current Load Step对话框，单击OK按钮，ANSYS开始求解计算。
图8 施加载荷及边界条件3.3 后处理（结果查看）1．查看变形前和变形后的三角桁架，步骤如下：选择Main Menu|General Post proc|Plot Results|Deformed Shape命令，出现Plot Deformed Shape对话框，在KUND Items to be plotted选项中选择Def+undeformed选项，ANSYS显示窗口将显示变形后和未变形的几何形状，如图9所示。
2．查看位移场值线图，步骤如下：选择Main Menu|General Postproc|Plot Result|Contour Plot|Nodal Solu命令，出现Contour Nodal Solution Data对话框。
在Item to be contoured列表框中选择Nodal Solution|DOF solution | Displacement vector sum，单击OK按钮，ANSYS显示窗口将显示位移等值线图，如图10所示。
3．列表查看节点位移计算结果，步骤如下：选择Main Menu|General Postproc|List Result|Nodal Solution命令，NodalDOFSolution对话框，在Item,Comp Item to be listed列表框中选择DOFsolution出现ListAll DOFs单击OK 按钮，ANSYS显示窗口将显示如图11所示的节点位移计算结果。
4．列表查看节点发作用力计算结果，步骤如下：选择Main Menu|General Postproc|List Result|Reaction Solu命令，NodalDOFSolution对话框，在LAB Item to be listed列表框中选择All items,单击OK按钮。
计算结果如图11所示。
图9 变形前及变形后的三角桁架图10 位移场值线图图10 节点位移计算结果图11 节点反作用计算结果。