October 30, 2001
梁
梁网格划分
第 1 步：线属性 • 梁网格划分的线属性包括：
– 材料号 – 横截面号 – 方向关键点
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INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
• 相对于梁轴线，横截面的方位。 • 必须指定所有横截面类型。 • 单个关键点可以分配给多条线 ( 即，不需要为每条线指定 单个关键点)。 • 每条线的端点都有它的方向关键点，允许横截面绕梁轴线 扭转。
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A,1,2,3,4,5,6, !划分网格 ESIZE,1,0, AMESH,1 ...... FINISH /SOLU !施加约束和载荷 DL,5,,ALL SFL,3,PRES,1000 SFL,2,PRES,1000 ...... SOLVE FINISH /POST1 ...... /POST26 …… /EXIT,SAVE
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目标:熟悉ANSYS基本关键字的含义
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k --> Keypoints 关键点 l --> Lines 线 a --> Area 面 v --> Volumes 体 e --> Elements 单元 n --> Nodes 节点 cm --> component 组元 et --> element type 单元类型 mp --> material property 材料属性 r --> real constant 实常数 d --> DOF constraint 约束 f --> Force Load 集中力 sf --> Surface Force on nodes 表面载荷 bf --> Body Force on Nodes 体载荷 ic --> Initial Conditions 初始条件
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梁
B. 梁网格划分
• 用梁单元对几何模型做网格划分包括 三个主要步骤:
– 指定线的属性 – 指定线分割 – 划分网格
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• MeshTool 提供了上述三个步骤的便利 操作
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梁
梁网格划分
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第 3 步：生成网格 • 先保存数据库文件 (Toolbar > SAVE_DB 或使用 SAVE 命令)。 • 按下Mesh Tool中的 Mesh 按钮 (或执行 LMESH,ALL命令) 生成网格。
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• 梁单元 是线单元，用于创建三维结构的一维理 想化。 • 梁单元比实体和壳单元更有效，常用于下列工 程领域：
/PREP7 ! 进入前处理模块: 定义模型 N, 1, 0, 0 ! 通过节点的坐标位置定义各个节点, 1号节点1（0, 0） Training Manual N, 2, 2, 0 ! 2号节点2（2m, 0） N, 3, 4, 0 ! 3号节点3（4m, 0） N, 4, 6, 0 ! 4号节点4（6m, 0） N, 5, 8, 0 ! 5号节点5（8m, 0） N, 6, 2, 1 ! 6号节点6（2m, 1m） N, 7, 4, 2 ! 7号节点7（4m, 2m） N, 8, 6, 1 ! 8号节点8（6m, 1m） ! 在前处理模块中, 定义单元类型、 材料参数和各个单元 ET, 1, LINK1 ! 定义第1类单元为二维杆单元LINK1 MP, EX, 1, 207E9 ! 定义第1类材料弹性模量EX＝207GPa R, 1, 0.01 ! 定义杆件第1类实常数,截面积0.01m^2 E, 1, 2 ! 通过节点连接关系定义各个单元, 单元1由1, 2节点组成 E, 2, 3 ! 单元2由2, 3节点组成 E, 3, 4 ! 单元3由3, 4节点组成 E, 4, 5 ! 单元4由4, 5节点组成 E, 1, 6 ! 单元5由1, 6节点组成 E, 6, 7 ! 单元6由6, 7节点组成
梁
A. 梁的属性
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• 建立梁的第一步,同任何分析一样，先建立几何 模型 — 通常是由关键点和线组成的线框。 • 接着，定义如下的梁属性：
– 单元类型 – 横截面 – 材料特性
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梁
梁的属性
学习目标 ANSYS中平面模型的建立方法 熟悉菜单功能 学习重点 关键点、线、节点和单元的建立方法 区别直接建模与间接建模方法 选择设置单元类型
问题描述
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• 平面桁架如图所示，弹性模量为2.1e11，泊松比 0.3，杆件横截面积均为0.01m2，受集中载荷作 用F=1000N, 求支座反力和各杆内力。
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同标准横截面一样，可以把自定 义的横截面保存到横截面库中， 以便日后使用。 详细信息请参考ANSYS 结构分 析手册第15章。
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梁的属性
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材料属性 • 线性和非线性材料属性均可。 • 所有梁的属性定义好以后，下一步是对几何模 型进行网格划分。
!由关键点生成面......
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!前处理结束标识 !进入求解模块标识
!求解标识 !求解模块结束标识 !进入通用后处理器标识 !进入时间历程后处理器 !退出并存盘
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单元类型 • 选择下面单元类型之一： – BEAM188 — 3-D, 线性 (2-节点)。 – BEAM189 — 3-D, 二次函数 (3-节点)。 • ANSYS还有许多其它梁单元，推荐使用 BEAM188 和 189 – 对绝大部分梁结构都适合。 – 支持线性和非线性分析，包括塑性，大变形和非线 性失稳。 – 具有包括用多种材料模拟分层材料、复合材料、截 面加强的能力。 – 具有用户定义截面几何尺寸的能力。 – 在前、后处理过程中很容易使用。
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梁的属性
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1-1梁横截面预览如下 (SECPLOT) 。 除了预先定义好的横截面形状之外， ANSYS允许用户通过建立二维实体 模型来建立“自定义”横截面。
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目标:了解命令流的整体结构,掌握每个模块的标识 !文件说明段 /BATCH /TITILE,test analysis !定义工作标题 /FILENAME,test !定义工作文件名 /PREP7 !进入前处理模块标识 !定义单元,材料属性,实常数段 ET,1,SHELL63 !指定单元类型 ET,2,SOLID45 !指定体单元 MP,EX,1,2E8 !指定弹性模量 MP,PRXY,1,0.3 !输入泊松比 MP,DENS,1,7.8E3 !输入材料密度 R,1,0.001 !指定壳单元实常数-厚度 ...... !建立模型 K,1,0,0,, !定义关键点 K,2,50,0,,
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梁网格划分
• 方向关键点的示例：
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梁网格划分
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• 用Mesh Tool指定单元属性 (或选择线后使用 LATT 命令)。
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E, 2, 6 ! 单元7由2, 6节点组成 Training Manual E, 2, 7 ! 单元8由2, 7节点组成 E, 3, 7 ! 单元9由3, 7节点组成 E, 4, 7 ! 单元10由4, 7节点组成 E, 4, 8 ! 单元11由4, 8节点组成 E, 7, 8 ! 单元12由7, 8节点组成 E, 8, 5 ! 单元13由8, 5节点组成 FINISH ! 退出前处理模块 !进入求解模块, 设置求解选项, 设置位移边界条件, 加载并开始求解 /SOLU ! 进入求解模块:定义力和位移边界条件,并求解 ANTYPE, STATIC ! 申明分析类型是静力分析（STATIC或者0） OUTPR, BASIC, ALL ! 在输出结果中, 列出所有荷载步的基本计算结果 D, 1, ALL, 0 ! 约束1号节点的所有节点位移自由度UX和UY D, 5, UY, 0 ! 约束5号节点的竖向自由度UY F, 6, FY, -1000 ! 对6号节点施加-Y方向的集中力1000N F, 7, FY, -1000 ! 对7号节点施加-Y方向的集中力1000N F, 8, FY, -1000 ! 对8号节点施加-Y方向的集中力1000N SOLVE ! 发出求解指令