文档介绍：6 结构线性静力分析
结构线性静力分析概述
桁架结构
梁结构
板壳结构
实体结构
杆梁壳体的连接处理
结构分析的特殊问题
结构线性静力分析概述
结构线性静力分析的重要性:
★结构线性静力分析最为常用。
★设计规范基本上采用线弹性分析结构的内力。
★是各种分析的基础。
结构分析的四个基本步骤:
◆创建几何模型
◆生成有限元模型
◆加载与求解
◆结果评价与分析。
结构线性静力分析概述
⑴清除当前数据库
①回到开始层:FINISH命令。清除数据库的操作要在开始层。
②清除数据库:/CLEAR命令。开始新工作前清除数据库。
⑵工作文件名与主标题
①工作文件名:/FILNAME命令。建议用户定义。
②主标题:/TITLE命令。用于在图形区显示。
子标题可用/STITLE命令定义。
⑶创建具体的几何模型
结构线性静力分析概述
⑴定义单元类型、实常数和材料性质
①定义单元类型,设置单元的KEYOPT的选项。
②定义单元实常数,如有初应变时也应设置。
③定义弹性模量,如为各项同性时只需定义EX即可。
④定义质量密度,以便计算自重影响或惯性释放计算。
⑤定义热膨胀系数等。
此部分常常在创建具体的几何模型之前定义,以便在几何
模型上施加荷载与约束。
⑵定义网格划分属性
①定义单元划分数目或大小。
②定义单元划分类型和划分方式,如映射网格或自由网格等。
③对几何模型实施网格划分。
结构线性静力分析概述
⑴定义求解选项
①进入求解层。有些荷载可以在前处理层施加,不必一定到求解层施加。
②定义分析类型,ANSYS缺省分析类型为静态分析,也可省略。
③定义求解选项,如输出、求解器等选项的设置。
⑵加载
①划分荷载步。
②施加约束,约束可在几何模型上施加,也可在有限元模型上施加。
③施加荷载,静力分析的荷载如集中荷载、分布荷载、温度
、自重和旋转惯性力。对梁单元的分布荷载必
须施加在有限元模型上。
⑶求解
结构线性静力分析概述
4. 结果评价与分析
①进入通用后处理,一般不必进入时程后处理。
②读入结果数据,如确定读入哪个荷载步的结果。
③对结果处理,并图形显式和列表显示结果。
④误差估计,仅SOLID和SHELL单元可考察网格密度对结果的影响。
桁架结构
桁架结构特点:
★由若干杆件在两端用铰联结而形成的结构
★各铰结点为无摩擦的理想铰
★各杆轴线通过铰中心
★荷载和支座反力作用在结点上
模拟单元:LINK系列(2D和3D)
单元特点:
★只承受杆轴向的拉压,不承受弯矩
★节点只有平动自由度
★荷载:集中力和温度
桁架结构---平面桁架
如图平面桁架,设桁架中各杆件的面积均为100mm2,
材料弹性模量为210GPa,对此桁架进行静力分析。
5000N 8000N 6000N 8000N 5000N
45°
m
1 90°
2m 1m 1m 2m
1953-20828-26485 -28047 -28047 7610
7 - 0
5 7 3 0
21 6 4 1 0 0
5 3 8 5
8 10 3 8 8 9
4 - 5 - 2
3 - 2 1
4 2
4 22657 5
1 1
桁架结构---平面桁架
! 平面桁架线性静力分析
finish$/clear$/prep7
et,1,link1$r,1,1e-4$mp,ex,1,!定义单元类型、实常数和材料性质
k,1$k,2,2$k,3,3$k,4,4$k,5,6 !创建关键点
k,6,2,-1$k,7,4,-1
l,1,2$l,2,3$l,3,4$l,4,5$l,1,6$l,2,6 !创建线
l,3,6$l,3,7$l,4,7$l,6,7$l,5,7
fk,1,fy,-5000$fk,2,fy,-8000 !在几何模型上施加荷载
fk,3,fy,-6000$fk,4,fy,-8000
dk,1,ux,,,,uy !在关键点1施加两个方向的约束,等效于DK,1,ALL
lesize,all,,,1 !每根线划分1个单元,对LINK1必须如此
lmesh,all !划分网格
桁架结构---平面桁架
*afun,deg !定义三角函数的计算采用度,而不是弧度
ref=asin(1/sqrt(5)) !求右端支座方向与竖直方向的夹角REF
nmodif,5,,,,ref !修改节点