文档介绍：ANSYS 静力分析<<航空工程先进数值计算技术>> 王晓军航空科学与工程学院固体力学研究所第二章 ANSYS 静力分析?主要内容?结构静力分析简介?结构线性静力分析基本步骤?建模、施加载荷并求解、计算结果的后处理与分析、结构线性静力分析实例?结构非线性静力分析实例?静力非线性计算的高级应用?屈曲分析的概念、结构线性屈曲分析一般步骤、线性屈曲分析实例、接触分析实例?思考题 结构静力分析简介?静力分析计算在固定载荷作用下结构的响应,它不考虑惯性和阻尼影响,如结构受随时间变化载荷作用的情况?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)的作用?静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移、应力、应变和力。?固定不变的载荷和响应是一种假定,即假定载荷和结构相应随时间的变化非常缓慢。 结构静力分析简介?静力分析所施加的载荷类型有?外部施加的作用力和压力?稳态的惯性力?强迫位移?温度载荷?能流?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:大变形、塑性、蠕变、应力刚化、接触和超弹性等。?本节主要讨论线性静力分析,对非线性静力分析只作简单介绍 结构线性静力分析基本步骤?在线性静力分析中,主要有以下几个关键步骤?建模?施加载荷和边界条件并求解?结果的后处理与分析 结构线性静力分析基本步骤? 建模?为了建模,用户首先应指定作业名( Jobname )、分析标题( Title )和单位( Unit ),然后应用 PREP7 前处理程序定义单元类型、实常数、材料特性、模型的几何参数。?在线性静力分析中,单元类型同样可以使用线性或者是非线性的单元类型? GUI: Main Menu>Preprocessor>Element Type> Add/Edit/Delete ? Command: 结构线性静力分析基本步骤? 建模?选择的材料特性可以是线性或者是非线性,可以是各向同性或者各向异性材料,并且可以随温度变化或者与温度无关。? GUI: Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Constant- Isotropic/Orthotropic ? Command: 结构线性静力分析基本步骤? 建模?另外在选择材料特性时,还需要注意以下几点: ?材料的基本弹性性能参数必须定义:如杨氏模量 EX 、泊松比 PRXY ?如果施加惯性载荷(如重力),必须定义材料的密度 DENS ?创建几何实体模型并划分网格得到有限元模型?如果施加温度载荷时,必须定义材料的热膨胀系数 ALPX ?对应力敏感区域应划分较细的有限元网格 结构线性静力分析基本步骤? 施加载荷并求解?进入 ANSYS 求解器( Main Menu>Solution ) ?定义分析类型并对求解进行控制?分析类型选 New Analysis (GUI: Solution>New Analysis) ,进入求解控制对话框( GUI: Solution>Sol ’ n Contros ) ? Basic>Analysis Options: 选择 Small Displacement Static ? Sol ’ n Option 选项指定采用的求解器?实际上,求解控制对话框的绝大多数默认选项对于静力线性分析是合适的,用户只需要作很少的设置。 结构线性静力分析基本步骤? 施加载荷并求解?施加载荷,设定载荷步?静力线性分析的载荷可以是 DOF 约束、集中载荷、分布力、温度、重力和旋转惯性力?载荷步可以在求解控制对话框中设置,不设置载荷子步?保存数据文件?开始求解计算?退出求解器? Command: Finish ? GUI: Main Menu>Finish