ANSYS入门,第十一章,结构解答.ppt

July 30, 1999 结构分析 第 11 章 第11章 – 结构分析概述 本章将详细讲述结构分析 主要有两个目的: 重申一般分析过程。 介绍结构分析的荷载及边界条件。 第11章 – A. 前处理几何模型 几何模型 可以在 ANSYS 中建立实体模型或输入实体模型。 包含改善模型的细节： 目的是充分模拟结构的刚度 增加细节，避免应力奇异 (例如倒角填充) 除去不感兴趣的细节 (例如去掉孔) 增加细节改善边界条件 (例如，在面上施加压力而不是集中荷载) 第11章 – A. 前处理网格化 单元类型 下表列出了一般常用的结构单元类型。 节点自由度包含： UX, UY, UZ, ROTX, ROTY,和 ROTZ 。 第11章 – B. 求解定义荷载 结构荷载条件是： 自由度约束 模型在这一范围的位移是已知的。 集中力 外力可以是节点荷载。 压力 表面上压力已知。 均匀温度 根据参考温度产生热应变体力而施加的温度。 重力 按惯性边界条件施加加速度。 第11章 – B. 求解位移约束 结构荷载条件是 用来指定模型的固定位置（零位移处)。 也可以是非零位移，模仿已知偏移。 施加位移约束： Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Displacement 选择在什么位置施加约束。 在图形窗口上拾取实体。 然后选择约束方向，约束值缺省为零。 或用 D 系列命令： DK, DL, DA, D. 问题：UX, UY, UZ 按什么坐标系说明? 第11章 – B. 求解集中荷载 施加一个力，必须包含以下信息： 节点或关键点 (可以用拾取指定) 力的大小 (单位必须与所用单位制统一) 力的方向 — FX, FY, 或 FZ 使用： Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Force/Moment 或使用命令 FK 或 F 问题： FX, FY, 和 FZ 按什么坐标系说明? 第11章 – B. 求解压力 压力 施加压力： Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Pressure 选择施加压力的位置 —　在 2-D 模型中通常选线，在 3-D模型中通常选面。 在图形窗口拾取所要实体。 然后键入压力值，正值表示压力（指向单元表面）。 或使用 SF 系列命令： SFL, SFA, SFE, SF。 第11章 – B. 求解…压力 对 2-D 模型，压力通常加在线上，可以在 I ，J 端输入同一个值，定义均布荷载。 I 、 J 端是由线的方向定义的。如果发现斜坡方向有误，只要将两个压力数值颠倒即可。 第11章 – B. 求解温度荷载 均匀温度 施加均匀温度 Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Temperature Uniform Temp 或使用 TUNIF 命令。 第11章 – B. 求解重力 重力 施加重力加速度： Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Inertia Gravity 或使用 ACEL 命令。 注意： 正向重力加速度引起负方向的重力。如果 Y 指向上，正的 ACELY 值引起向下的重力。 重力和其它惯性荷载必须定义密度（或其它形式的质量）。 第11章 – B. 求解修改和删除载荷 修改和删除载荷 修改载荷值，只要用新值代替旧值即可。 删除载荷： Main Menu Solution Define Loads Delete 当删除实体模型的载荷时，ANSYS 自动删除有限单元载荷。 第11章 – B. 求解求解选择 静力与动力分析的区别 静力分析假设只有刚度力有效。 动力分析考虑所有三种类型的力。 例如，考虑跳水板的分析。 如果跳水者静静地站在跳水板上,只进行静态分析就足够了。 但是如果跳水者在跳水板上上下跳动，必须进行动力分析。 第11章 – B. 求解求解选择 如果施加的荷载随时间快速变化，则惯性力和阻尼力通常很重要。 因此，可以通过判断载荷是否与时间相关，选择静力分析还是动力分析。 如果在相对较长的时间内载荷是一个常数，选择静力分析。 否则，选择动力分析。 总之，如果激励频率小于结构最低价固有频率的 1/3，则可以进行静力分析。 第11章 – B. 求解求解选择 线性与非线性分析的区别 线性分析假设忽略荷载对结构刚度变化的影响。典型特征是： 小变形 应力、应变在线性弹性范围内 没有诸如两物体接触