1、1 / 6平面桁架的靜力分析摘要：近些年來，ANSYS：程軟件在工程領域內運用的很多，在分析線性有限元模型上比其 他軟件更具有優勢。而在ANSY歐件中最常用的是線性靜力分析，盡管很多的材料不一樣， 但結果確基本一致。本文主要是要對平面桁架進行靜力分析。關鍵字：線性；桁架；有限元；結構The plane truss static analysisAbstract:Abstract: ANSYS engineering software engineering field use in recent years, a lot, in the analysis of linearfinite ele

2、ment model on more than any other software advantages. The most commonly used in ANSYS linearstatic analysis, although a lot of the material is not the same, but the result was consistent. This articleis mainly for static analysis of plane truss.KeyKey wordswords : : Linear; truss; finite element; s

3、tructure1.引言結構分析的四個基本步驟是：創建幾何模型、生成有限元模型、加載與求解、結果評價與分析。具體步驟與結構分析類型有關，并且有些步驟可以省略或相互之間交叉，如簡單結構的幾何模型創建過程可省略而直接創建有限元模型，加載可在處理層也可以在求階層等， 需要根據具體情況以便利原則而定。2主要步驟結構線性靜力分析步驟為：2.1創建幾何模型(1)清楚當前數據庫。回到開始層：FINISH命令。清楚數據庫的操作步驟要在開始層。清楚數據庫：/CLEAR命令。(2)工作文件名與主標題工作文件名：/FILNAME命令。主標題：TITLE命令。2.2生成有限元模型(1)定義單元類型、實常數和材料性質等

4、。單元類型：設置單元的KEYOPT勺選項。單元實常數，如有初應變時也應設置。彈性模量，如為各項同性時只需定義EX即可。質量密度，以便計算自重影響或慣性釋放計算。熱膨脹系數等。(2)網格劃分屬性。2 / 6單元劃分數目或大小。3 / 6單元劃分類型和劃分方式，如映射網格或自由網格。幾何模型實施網格劃分。2.3加載與求解(1)定義求解選項進入求解層。定義分析類型。定義求解選項。(2)加載劃分荷載步施加約束。施加荷載。(3)求解2.4結果評價與分析進入通用后處理，一般不必進入時程后處理。讀入結果數據。對結果處理，并圖形顯示和列表處理顯示結果。誤差估計，僅以SOLID和SHELL單元可考察網格密度對結

5、果地影響。3.實例分析平面桁架結構分析比較簡單，這里主要說明斜支撐和斜荷載等問題，以及后處理中一些技巧。如圖所示的平面桁架， 設桁架中各桿件的面積為100：皿1，材料彈性模量為210Gpa,對此桁架進行靜力分析：FINISH$/CLEAR$/PREP7ET,1,LINK1$R,1,1E-4$MP,EX,1,2.1E11K,1$K,2,2$K,3,3$K,4,4$K,5,6K, 6,2,-1$K,7,4,-1L, 1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5$L,1,6$L,2,6L,3,6$L,3,7$L,4,7$L,6,7$L,5,7!定義單元類型、實常數和材料性質!創建關鍵點!創建線FK,1

6、,FY,-5000$FK,2,FY,-8000圖1!在幾何模型上施加荷載4 / 6FK,3,FY,-6000$FK,4,FY,-80005 / 6!在關鍵點1加兩個方向的約束!每根線劃分一個單元!定義三角函數的計算采用度!求有段支座與豎直方向的夾角!修改5節點的坐標方向!節點5施加Y方向約束!在節點5按旋轉后的坐標系加荷載!將5000分解到旋轉后的坐標系的XY方向!修改節點2坐標系，其上荷載隨著 轉動!將荷載與約束傳到有限元模型上!顯示荷載符號并在旁邊標注荷載值!進入求解層!進入通用后處理!顯示變形圖，并同時顯示變性前的 形狀!在圖上顯示應力、內力等值!以單元應力定義單元表AXST!顯示單元應

7、力，顯示比率0.5!用云圖顯示單元應力DISPLACEMENTSTEP-1 SUB -1TIKE1DMX =,010412AIMJAJC 13 ZC13 05：45： 20DK,1,UX,UYLESIZE,ALL,1$LMESH,ALL*AFUN,DEGREF=ASIN(1/SQRT(5)NMODIF,5,REFD,5,UYF,5,FY,-5000*COS(REF)F,5,FX,-5000*SIN(REF)NMODIF,2,45FTRAN$DTRAN/PBC,F,2$EPLOTFINISH$/SOLU$SOLVEFINISH$/POST1PLDISP,1/PNUM,SVAL,1ETABLE,A

8、XST,LS,1PLLS,AXST,AXST,0.5PLETAB,AXST6 / 6LIWE 5TPE53STEP=1泗-1 TIME-1AXT AX3THIM二一藝3DEHI9ELEH=3MAX =-229E+)9ELEM=U.2B0E+-0S- _1S7E*OSI-.iDE+Oe._17ZE*0S-.SZ4E+09-.UlT+g.4 5+07114E0J.ZiSE+OSELEMEKTT SOLUTIOETSTEP=1 SUE *1 TIHE=1政ST (NOilVG)DMX =-018412 SM -280E+09 SMX =-229E+09-.iaOE+Ofl-.址。廠-549E+0S一

9、隊配+蜩.17E4G9推-UlT+OiS.址耽+小.SiflE4 0S!以單元軸力定義單元表AXFOR!顯示單元軸力，顯示比率0.5!用云圖顯示單元軸力ANJAW 13 201309:46:00JAN 13 301309:46:19ETABLE,AXFOR,SMISC,1PLLS,AXFOR,AXFOR,0.5PLETAB,AXFOR7 / 6LINE STRESSSTEP-1 SUB =1 TIHE=LAXFOR AXFORMIN 26047 ELCT=3 MAX =22050ELEH-liELEIENT SOLDTIOMSTEP*1SI=1TIME=1AXFOR (NOAVG)DJK =.019412g T 河7 SKX 22650PLESOL,SMISC,1!宜接用云圖顯示單元軸力PRRSOL$PRNSOL,U$PRNLD$PRESOL,FORC$PRESOL,SMISC,1!列表顯示結果4.分析1桁架結構在中間處變形最大，最易拉斷。2桁架結構在左端受到最大的剪力，最易斷裂。ANJAN 19 201309:砧JAH 13 20139: 47:06-2SD47-16737-542 6588417195-22392-11081229.0331154022850-28047-16737-5426588417195-22392-11081229