• Command: MP
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.1 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
– 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
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.3 计算结果的后处理与分析
– 在结构线性静力分析中，后处理常用命令如下
• b. 显示变形结果 – GUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape – Command: PLDISP
• 2.2.1 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
• 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。
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.2 施加载荷并求解
• Command: ET
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.1 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
• 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
2.1 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 Nhomakorabea的• 对应力敏感区域应划分较细的有限元网格
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.2 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）
• 2.2.3 计算结果的后处理与分析
– 在结构的静力分析中，其计算结果将被写入结 果文件Jobname.RST中，一般结果文件包含了 一下数据：
• 基本数据：主要是关于节点的位移信息（UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ）
• 导出数据：包括节点和单元应力、节点和单元应变、 单元集中力和节点支反力等
<<航空工程先进数值计算技术>>
有限元静力学分析
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
2.1 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
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.3 计算结果的后处理与分析
– 后处理包括两个模块：
• 通用后处理其POST1
– 检查整个模型在指定时间步（或子步）下的计算结果
• 时间历程后处理器POST26
– 用于非线性分析中特定加载历史下的结果跟踪。
– 无论使用哪个后处理器，程序的数据库都必须 包含求解时相同的计算模型，且计算结果文件 Jobname.RST必须可用。
– 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
2.2 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
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2 结构线性静力分析基本步骤
• 2.2.3 计算结果的后处理与分析
– 在结构线性静力分析中，后处理常用命令如下
• a. 查看结果
– 从数据文件中读取数据 » GUI: Utility Menu>File>Resume from » Command: Resume
– 读取选定的结果数据 » GUI: Main Menu>General Postproc>Read Results>By Load Step » Command: SET » 使用SET命令可以用载荷步、子步或通过时间来选择数据读 取，如果数据文件中没有制定时间点上的数据结果，程序会 通过线性插值计算出该时间点上的结果