第7章六方孔螺釘頭用扳手的靜力分析工程結構分析軟件第7章六方孔螺釘頭用扳手的靜力分析§7.1問題描述§7.2建立模型§7.3定義邊界條件并求解§7.4查看結果§7.5命令流輸入§7.1問題描述實體模型如圖所示為一六方孔螺釘頭用扳手，在手柄端部加斜向上的面力100N。然后加向下的面力20N。本例題的目的是算出在這兩種外載作用下扳手的應力分布。詳細參數如下：截面寬：10mm，正六邊形邊長為5.8mm；形狀：正六邊形桿長：7.5cm手柄長：20cm彎曲半徑：1cm彈性模量：2.07×1011Pa向下的面力：20N斜向上的面力：100N§7.2建立模型完整的前處理過程包括：設定分析作業名和標題；定義單元類型和實常數；定義材料屬性；建立幾何模型；劃分有限元網格。下面就結合本實例進行介紹，本實例中的應力單位為Pa，力單位為N，長度為m。設定分析作業名和標題設定單位制和一些參數定義單元類型定義材料屬性建立扳手模型§7.2建立模型_設定分析作業名和標題（1）單擊菜單項UtilityMenu|File|ChangeJobname，將彈出ChangeJobname（修改分析文件名）對話框，如圖所示。（2）在Enternewjobname（輸入新文件名）文本框中輸入文字“CH07”，為本分析實例的數據庫文件名。（3）單擊OK按鈕，完成文件名的修改。（4）單擊菜單項UtilityMenu|File|ChangeTitle，將彈出ChangeTitle（修改標題）對話框，如圖所示。（5）在Enternewtitle（輸入新標題）文本框中輸入文字“staticanalysisofanAllenwrench”，為本分析實例的標題名。（6）單擊按鈕，完成對標題名的指定。（7）選取菜單項UtilityMenu|Plot|Replot，指定的標題“staticanalysisofanAllenwrench”將顯示在圖形窗口的左下角，如圖所示。（8）選取菜單項MainMenu|Preference，將彈出PreferenceofGUIFiltering（菜單過濾參數選擇）對話框，如圖所示。（9）選中Structural（結構）復選框，以便ANSYS6.1的主菜單設置為與結構分析相對應的菜單選項。（10）單擊按鈕，完成分析范疇的指定?！?.2建立模型_設定分析作業名和標題§7.2建立模型_設定單位制和一些參數為方便建立模型時的輸入方便，這里將要定義一些參數變量來代替一些常數。（1）單擊命令輸入框，將光標置于其中輸入“/UNITS,SI”，然后回車；這項設定只是為了設定當ANSYS和其他系統交換數據時的轉換比率，對于ANSYS本身的數據沒有任何影響。（2）單擊菜單項UtilityMenu|Parameters|AngularUnits，彈出AngularUnitsforParametricFunctions設定在ANSYS內部函數中角度參數的單位，彈出如圖所示對話框。（3）在下拉列中選擇DegreesDEG（度）。（4）單擊OK按鈕。（5）單擊UtilityMenu|Parameters|ScalarParameters，彈出ScalarParameters（參變量）對話框。如圖所示。（6）在Selection文本框中輸入“EXX=2.07E11”，不管輸入時字母的大小寫，ANSYS會將輸入字母全部轉換為大寫。（7）單擊Accept按鈕，ANSYS生成并在數據庫中存儲EXX變量，EXX變量的值為2.07E11。§7.2建立模型_設定單位制和一些參數（8）重復第6步和第7步直到將表中的變量按格式全部輸入完畢為止。（9）單擊按鈕，結束參變量的添加，關閉對話框?！?.2建立模型_設定單位制和一些參數§7.2建立模型_定義單元類型在進行有限元分析時，首先應根據分析問題的幾何結構，分析類型和所分析的問題的精度要求等，選定適合分析實例的有限元單元類型。本例中選用8節點實體單元，考慮到將要采用沿路徑拉伸的方式建立模型和有限元網格，還需要定義二維單元類型，本例中采用Mesh200，此種單元類型劃分網格生成的單元和節點在求解時是無效的，即不會對這些單元和節點求解。（1）選取菜單項MainMenu|Preprocessor|ElementType|Add/Edit/Delete，將彈出ElementTypes（單元類型）對話框，如圖所示。（2）單擊Add按鈕，將彈出LibraryofElementTypes（單元類型庫）對話框,如圖所示。（3）在左邊的列表框中選擇“NotSolved”，此類單元將不予求解。（4）在右邊的列表框中選擇“MeshFacet200”，此單元類型可模擬ANSYS提供的大多數二維或者三維實體單元。（5）單擊Apply按鈕，添加MESH200單元。（6）然后在左邊的列表框中選擇“Solid”，選擇實體單元類型。（7）在右邊的列表框中選擇“Brick8Node45”，選擇8節點六面體單元SOLID45。（8）單擊OK按鈕，將SOLID45單元添加，并關閉單元類型庫對話框，同時返回到第一步彈出的單元類型對話框，如圖所示?！?.2建立模型_定義單元類型（9）可以看到列表中存在已經添加的兩種單元類型：MESH200和SOLID45。由于MESH200能夠兼容ANSYS幾乎所有形狀的單元類型，因此需要對其進行設定，使其形狀為二維4節點單元。選擇“Type1MESH200”項，然后單擊按鈕，彈出MESH200elementtypeoptions（MESH200單元類型選項）設定對話框，如圖所示。（10）Elementshapeand＃ofnodes（在單元形狀和節點）下拉列表中選擇“QUAD4NODE”，即單元形狀為4節點4邊形。（11）單擊按鈕，返回到ElementTypes對話框。（12）單擊按鈕，關閉單元類型對話框，結束單元類型的添加?！?.2建立模型_定義單元類型§7.2建立模型_定義材料屬性本例中選用的兩種單元類型均不需定義實常數，故略過定義實常數這一步驟而直接定義材料屬性。不考慮慣性力的靜力分析中只需要定義材料的彈性模量即可。具體步驟如下：（1）選取菜單項MainMenu|Preprocessor|MaterialProps|MaterialModels，將彈出DefineMaterialModelBehavior（定義材料模型）對話框，如圖所示。（2）依次雙擊Structural|Linear|Elastic|Isotropic，展開材料屬性的樹形結構。將彈出1號材料的彈性模量EX和泊松比PRXY的定義對話框，如圖所示。（3）在對話框的EX文本框中輸入彈性模量為EXX（前文定義的參變量），在PRXY文本框中輸入泊松比為0.3。（4）單擊按鈕，關閉對話框，并返回到定義材料屬性對話框，可以看到ANSYS將楊氏模量設為參變量EXX的值，同時在定義材料屬性會話框的左邊一欄出現剛剛定義的參考號為1的材料屬性。（5）在DefineMaterialModelBehavior對話框中，單擊菜單Material|Exit，或者單擊對話框右上角的按鈕退出材料模型定義對話框，完成對材料模型的定義。§7.2建立模型_建立扳手模型本實例采用沿路徑拖拉的方式建立實體模型和有限元網格，因此首先建立扳手的截面，然后做出扳手的一條路徑線，將截面沿此路徑線拖拉生成扳手實體模型和網格。建立扳手截面（正六邊形）創建截面拖拉路徑上的關鍵點創建路徑線對截面劃分網格將截面沿路徑拖拉生成體§7.2建立模型_建立扳手模型建立扳手截面（正六邊形）扳手截面為正六邊形，可以通過自頂向下的思想，利用ANSYS提供的面元直接生成。（1）單擊菜單項MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Polygon|BySideLength，彈出PolygonbySideLength（根據邊長創建正多邊形）對話框，如圖所示。（2）在Numberofsides（邊數）文本框中輸入正多邊形的邊數6。（3）在Lengthofeachside（邊長）文本框中輸入正六邊形的邊長變量L_SIDE。（4）單擊OK按鈕，關閉創建多邊形的對話框，生成正六邊形，如圖所示。注意此種方式生成的正多邊形的中心在工作平面的原點。§7.2建立模型_建立扳手模型創建截面拖拉路徑上的關鍵點（1）單擊MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InActiveCS，彈出CreateKeypointinActiveCoordinateSystem（在激活坐標系下創建關鍵點）對話框，如圖所示。（2）在Keypointnumber（關鍵點編號）文本框中輸入7。（3）在X,Y,ZLocationinactiveCS（關鍵點坐標位置）文本框中分別填入0,0,0。（4）單擊Apply按鈕，創建一個關鍵點，其編號為7。（5）重復2－4的步驟創建另外兩個關鍵點：創建編號為9的關鍵點時，單擊按鈕，關閉對話框?！?.2建立模型_建立扳手模型創建截面拖拉路徑上的關鍵點（6）單擊菜單項UtilityMenu|Plot|Multi-Plots，顯示所有圖元。（7）單擊UtilityMenu|PlotCtrls|PanRoomRotate，彈出Pan-Zoom-Rotate（平移-縮放-旋轉）對話框，如圖所示。在此對話框中可以指定圖形窗口的視角，也可以動態改變視角（將DynamicMode復選框選中，然后鼠標右鍵拖動圖形是旋轉，中鍵拖動圖形是縮放和旋轉，左鍵拖動圖形是平移），以便于觀察或者選取圖形窗口的圖形。（8）單擊Iso得到等軸測視圖。（9）單擊Fit按鈕，使圖形充滿圖形窗口。得到的視圖如圖所示。（10）單擊Close按鈕，關閉對話框。§7.2建立模型_建立扳手模型創建路徑線本小節利用上一小節創建的關鍵點創建一條路徑線，將來可以將截面沿此路徑線拖拉生成實體模型。（1）單擊菜單項UtilityMenu|PlotCtrls|Numbering，彈出PlotNumberingControls（編號顯示控制）對話框，如圖所示。（2）單擊Keypointnumbers（關鍵點編號）復選框，打開關鍵點編號顯示控制開關。（3）單擊Linenubmers（線編號）復選框，打開線編號顯示控制開關。（4）單擊按鈕，關閉對話框，同時在圖形窗口顯示將線和關鍵點的編號連同相應的線及關鍵點一同顯示出來（如果在圖形窗口中觀察這些編號比較困難，可以單擊UtilityMenu|PlotCtrls|PanRoomRotate，在Pan-Zoom-Rotate對話框中單擊Zoom按鈕放大局部區域以便觀察）?！?.2建立模型_建立扳手模型創建路徑線（5）單擊菜單項MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|StraightLine，彈出在關鍵點選擇對話框，如圖所示，要求選擇欲創建線的端點。此對話框要求通過指定線的兩個端點創建線，可以通過輸入兩個端點的編號來創建線，也可以用鼠標在圖形窗口中點取。（6）依次點取編號為7和8的關鍵點，創建一條線L7，其端點為關鍵點7和8；再先后點取關鍵點8和9，創建一條端點為關鍵點8和9的線L8。點取時可能需要通過Pan-Zoom-Rotate對話框改變視角以方便點取。（7）單擊關鍵點選擇對話框中的按鈕，結束直線的創建?！?.2建立模型_建立扳手模型創建路徑線（8）單擊MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|LineFillet，彈出線選擇對話框，要求選擇欲創建圓角的兩條線。（9）依次選取線L7和L8，單擊按鈕，關閉選擇對話框，彈出LineFillet（創建圓角線）對話框，如圖所示。（10）在Filletradius（圓角半徑）文本框中輸入圓角半徑BENDRAD。（11）單擊按鈕，關閉對話框，創建出L7和L8之間的圓角線，如圖所示。（12）單擊ANSYS工具條上的按鈕，保存數據庫?！?.2建立模型_建立扳手模型對截面劃分網格要將面沿路徑拖拉生成體，同時生成有限元網格，首先需要對源面進行網格劃分。（1）單擊MainMenu|Preprocessor|Meshing|MeshTool，彈出MeshTool（網格工具），如圖所示。（2）單擊Lines域Set按鈕，彈出線選擇對話框，依次點取截面得六條邊，然后單擊選擇對話框的OK按鈕，彈出ElementSizesonPickedLines（在選定線上設置單元分劃數）對話框，以設定正六邊形每條邊的單元分劃數。（3）在對話框中的No.ofelementdivisions（單元分劃數）文本框中輸入“NO_DIV_SIDE”，如圖所示，然后單擊OK按鈕，結束設定，關閉對話框。§7.2建立模型_建立扳手模型對截面劃分網格（4）在網格工具中選擇分網對象為Area，網格形狀為Quad（四邊形），分網形式為Mapped（映射），在附加選項中選擇“Pickcorners”。（5）單擊Mesh按鈕，彈出面選擇對話框，選擇定義的截面后單擊按鈕，彈出點選擇對話框，要求選擇正六邊形的頂點。（6）在圖形窗口中用鼠標點取正六邊形的三個頂點關鍵點1、3、5（為隔一個取一個，可以在選取對話框的輸入文本框中輸入“1,3,5”然后回車）。（7）單擊OK按鈕，ANSYS程序將對截面劃分網格，生成單元和節點。（8）單擊菜單項UtilityMenu|Plot|Elements，圖形窗口中將只顯示剛剛生成的單元。（9）單擊UtilityMenu|PlotCtrls|PanRoomRotate，彈出Pan-Zoom-Rotate對話框，依次單擊Front、Fit、Close按鈕，得到的視圖如圖所示。§7.2建立模型_建立扳手模型將截面沿路徑拖拉生成體（1）單擊網格工具上SizeControls|Global域Set按鈕，彈出GlobalElementSizes（全局單元尺寸）設置對話框，如圖所示。也可以直接單擊菜單項MainMenu|Preprocessor|Meshing|SizeCntrls|Global|Size調出此對話框。（2）在Eledgelength（單元邊長）文本框中ement填入單元邊長參變量L_ELEM。（3）單擊OK按鈕，接受設定，關閉對話框。（4）單擊UtilityMenu|Plot|Lines，圖形窗口中將只顯示線。（5）單擊UtilityenutCtPanRoomRotate，彈出彈出Pan-Zoom-RotateM|Plorls|對話框。（6）依次單擊Iso、Fit、Close按鈕，在圖形窗口得到合適角度的視圖。§7.2建立模型_建立扳手模型將截面沿路徑拖拉生成體（7）下面，將要把前面創建的扳手截面沿路徑線拖拉生成扳手實體。單擊菜單項MainMenu|Preprocessor|Modeling|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongLines，彈出面選擇對話框，要求選擇欲拖拉的截面。（8）單擊PickAll按鈕，選擇模型中所有已定義的面，本例中，只定義了正六邊形截面。（9）又彈出線選擇對話框，要求選擇拖拉路徑。依次點取線L7、L9、L8（或者在選擇對本框話框的輸入文中輸入“7,9,8”，然后回車）。（10）單擊OK按鈕，ANSYS將創建實體，如圖所示，并對其劃分網格生成有限元單元和節點?！?.2建立模型_建立扳手模型將截面沿路徑拖拉生成體（11）單擊UtilityMenu|Plot|Element，可以顯示扳手的實體單元，如圖所示。（12）單擊菜單項MainMenu|Preprocessor|Meshing|Clear|Areas，彈出面選擇對話框，要求選擇欲清除網格的面（此處即使保留源面網格對于計算結果也毫無影響，清除的目的面的僅僅為了使后操作更加方便）。（13）單擊PickAll按鈕，清除所有面網格。（14）單擊Save_DB按鈕，保存數據庫。§7.3定義邊界條件并求解建立有限元模型后，就需要定義分析類型和施加邊界條件及載荷然后進行求解。載荷為斜向上面力100N和向下面力20N兩種情況。施加位移邊界顯示位移邊界在扳手柄上施加面力寫第一個載荷步文件在扳手柄上施加向下的面力寫第二個載荷步文件從載荷步文件求解§7.3定義邊界條件并求解施加位移邊界（1）單擊菜單項選擇UtilityMenu|Select|Entities，彈出SelectEntities（實體選擇）對話框，如圖所示。（2）在最上面的下拉列表選擇Areas（面），表示將要選擇圖元類型是面（3）在下面的下拉列表中選擇ByNum/Pick（通過編號或者點?。?）選取FullFrom，表示從模型的所有面中選取。（5）單擊Apply，彈出面選擇對話框，要求選取欲加入選擇集中的面。（6）選取扳手桿部底面（即第一個創建的截面），如圖所示；然后單擊面選擇對話框的OK按鈕，關閉面選擇對話框，將選擇的底面加入選擇集中。§7.3定義邊界條件并求解施加位移邊界（7）返回到SelectEntities實體選擇對話框中，在第一個下拉列表中選擇Lines（線）。（8）在第二個下拉列中選擇Exterior（外部），選擇已選擇面的邊界線，即底面邊界線。（9）單擊按鈕，將底面邊界線加入線選擇集中。（10）然后在第一個下拉列表中選擇Nodes（節點）。（11）在下面的下拉列表中選擇Attachto（關聯于），表示要選擇與某一種圖元的可用選擇集相關聯的節點。（12）在中部的選擇域中單擊“Lines，All”前的單選鈕，表示選擇已構造的線選擇集中的線上的的所有節點，即底面邊界線上的所有節點?！?.3定義邊界條件并求解施加位移邊界（13）單擊按鈕，將邊界線上所有節點加入節點選擇集中。（14）單擊UtilityMenu|Plot|Nodes，則顯示當前所有可操作的節點。（15）單擊MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Displacement|OnNodes，彈出節點選擇對話框，要求選擇欲對其施加位移約束的節點。（16）單擊PickAll按鈕，選擇所有當前可操作（即選擇集中）的節點。彈出ApplyU，ROTonNodes（在節點上施加位移約束）對話框。如圖所示。（17）在DOFStobeconstrained（可供約束的自由度）列表框中選擇ALLDOF（所有自由度），對所選節點的所有自由度都施加約速。（18）單擊OK按鈕，施加約束。（19）單擊UtilityMenu|Select|Everything，重新選擇所有圖元和單元及節點使其可用?！?.3定義邊界條件并求解顯示位移邊界可通過下列步驟以符號的形式顯示所施加的位移邊界和將要施加的面力：（1）單擊UtilityMenu|PlotCtrls|Symbols，彈出Symbols（符號）設定對話框，如圖所示。（2）單擊AllAppliedBCS（所有施加的邊界）單選按鈕，使其選中。表示要在圖形窗口中以符號顯示所有施加的位移邊界。（3）在SurfaceLoadSymbols（面力符號）下拉列表中選擇Pressure（壓力）項。（4）在Showpresandconvectas（顯示壓力和熱流為）下拉表中選擇Arrows（箭頭）。（5）單擊按鈕，結束設定，關閉對話框，（6）顯示的位移邊界條件如圖所示。

§7.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加面力本小節中，將要在扳手手柄的端部施加100N的面力，以模擬扳手在使用中的狀態之一。（1）單擊UtilityMenu|Select|Entities，彈出選擇對話框。（2）在最上面的下拉列表中選擇Nodes（節點）。（3）在接下面的下拉列表中選擇ByLocation（通過位置）選取。（4）在位置選項中列出了位置屬性的三個可用項，單擊Xcoordinates（X坐標）單選按鈕使其選中，表示要通過X坐標來進行選取。（5）在文本框中輸入用最大值和最小值構成的范圍，輸入“L_SIDE/2,L_SIDE”，表示選擇X坐標位于此范圍內的節點。（6）單擊FromFull前的單選按鈕使其選中，表示從模型中的所有節點中選取。（7）單擊Apply按鈕，將符合要求的節點添入選擇集中。（8）在位置選項中列出的三個坐標項中，單擊Ycoordinates（Y坐標）單選按鈕使其選中，表示將要通過Y坐標屬性進行選取。§7.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加面力（9）在文本框中輸入“l_handle,l_handle-3*l_elem”，表示選取Y坐標位于此范圍內的節點。（10）在下面的選擇域中，單擊Reselect單選按鈕使其選中，表示將要從已經定義的選擇集中進一步進行選擇，生成的的新的選擇集將替換當前選擇集，并且是當前選擇集的子集。（11）單擊OK按鈕，結束選擇。（12）單擊UtilityMenu|Plot|Nodes，顯示當前可操作的節點，即定義的選擇集中的節點。如圖所示?！?.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加面力（13）單擊UtilityMenu|Parameters|GetScalarData，彈出GetScalarData（提取數值參量）對話框，如圖所示。在此對話框中可以提取模型的一些變量的值。（14）在左邊的列表框中選擇Modeldata（模型數據）項。（15）在右邊的列表框中選擇Forselectedset項。（16）單擊OK按鈕。彈出GetDataforSelectedEntitySet（從選擇集中提取數據）對話框，如圖所示。（17）在Nameofparametertobedefined（參數變量名）文本框中輸入“MinY”，作為將要提取的參數的變量名。（18）在左邊的列表框中選擇Currentnodeset（當前節點選擇集）項，表示將要提取的數據是與節點選擇集有關。（19）在右邊的列表框中選擇MinYcoordinate（Y坐標的最小值），表示將要提取的數據是，當前選擇集中的所有節點的Y坐標的最小值?！?.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加面力（20）單擊Apply按鈕。ANSYS提取指定的數據并生成指定變量名的變量，然后將提取的數據作為此變量的值。同時返回到GetScalarData對話框。（21）單擊OK按鈕，接受缺省設定（即上一次使用時的設定）。又彈出從選擇集中提取數據對話框。（22）在Nameofparametertobedefined（參數變量名）文本框中輸入“MaxY”。（23）在左邊的列表框中選擇Currentnodeset（當前節點選擇集）項。（24）在右邊的列表框中選擇MaxYcoordinate（Y坐標的最大值），表示將要提取的數據是當前選擇集中的所有節點的Y坐標的最大值。（25）單擊OK按鈕。ANSYS提取指定的數據并生成指定變量名的變量，然后將提取的數據作為此變量的值。（26）單擊UtilityMenu|Parameters|ScalarParameters，彈出ScalarParameters（參變量）對話框，如圖所示。在對話框中可以看到剛剛提取的變量MINY和MAXY§7.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加面力（27）在ScalarParameters對話框的Selection輸入框中輸入“PRESVAL=100/（HIGH*（MaxY-MinY））”。（28）單擊Accept按鈕，添加新定義的變量。然后單擊Close按鈕關閉對話框。（29）單擊MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Pressure|OnNodes，彈出節點選擇對話框，要求選擇欲對其施加載荷的節點。（30）單擊PickAll按鈕，選擇當前選擇集中的所有節點。彈出ApplyPRESonnodes（在節點上施加面力對話框），如圖所示。（31）在LoadPRESvalue（面力數值）文本框中輸入“PRESVAL”，將27步定義的變量作為面力數值。（32）單擊OK按鈕，對節點施加面力，關閉對話框。（33）單擊UtilityMenu|Select|Everything，選擇所有圖元、節點和單元。（34）單擊UtilityMenu|Plot|Elements，顯示單元，如圖所示。（35）單擊SAVE_DB按鈕，保存數據庫?！?.3定義邊界條件并求解寫第一個載荷步文件對于多載荷步分析，既可以定義一個載荷步，分析一個載荷步；也可以定義載荷步之后，將載荷步配置寫入載荷步文件中，最后直接求解多載荷步。本實例采用后一種方法。（1）單擊MainMenu|Solution|LoadStepOpts|WriteLSFile，彈出WriteLoadStepFile（寫載荷步文件）對話框，如圖所示。（2）在Loadstepfilenumbern（載荷步文件編號）文本框中中填入“1”。（3）單擊按鈕，寫入載荷步文件，關閉對話框。在硬盤的當前工作目錄下將會生成一個CH07.S01的文件?！?.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加向下的面力本小節中，將要在扳手手柄的端部再施加20N的向下的面力，以模擬扳手在使用中的另一種狀態。本節中出現的對話框和基本步驟類同于5.3.3節。（1）單擊UtilityMenu|Parameters|ScalarParameters，彈出ScalarParameters對話框。（2）在Selection文本框中輸入“PRESDOWN=20/（L_SIDE*（MAXY-MINY））”，定義變量PRESDOWN，并單擊Accept按鈕。（3）單擊Close按鈕關閉對話框。（4）單擊UtilityMenu|Select|Entities，彈出實體選擇對話框。（5）在最上方的下拉列表中選擇Nodes。（6）在第二個下拉列表中選擇ByLocation（通過位置選?。＃?）單擊Zcoordinates單選按鈕使其選中。（8）在輸入框中輸入“-（L_SHANK+HIGH/2）”，表示選取Z坐標位于此位置的節點?！?.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加向下的面力（9）單擊Apply按鈕，將符合條件的節點構造成選擇集。（10）單擊Ycoordinates單選按鈕使其選中。（11）在輸入框中輸入“L_HANDLE,L_HANDLE-3*L_ELEM”，選取Y坐標位于此范圍內的節點。（12）單擊Reselect前的單選按鈕，從當前選擇集中進一步選取。（13）單擊OK按鈕，關閉對話框，將符合條件的節點構造成當前選擇集，則當前選擇集中的節點的Z坐標為“-（L_SHANK+HIGH/2）”，Y坐標為“L_HANDLE,L_HANDLE-3*L_ELEM”。（14）單擊Menu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Pressure|OnNodes，彈出節點選擇對話框，要求選擇欲對其施加載荷的節點。（15）單擊PickAll按鈕，選擇當前選擇集中的所有節點。彈出在ApplyPRESonnodes對話框，如圖所示。§7.3定義邊界條件并求解在扳手柄上施加向下的面力（16）在LoadPRESvalue（面力數值）文本框中輸入“PRESDOWN”。（17）單擊OK按鈕，對節點施加面力，關閉對話框。（18）單擊UtilityMenu|Select|Everything，選擇所有圖元、節點和單元。（19）單擊UtilityMenu|Plot|Elements，顯示單元。（20）單擊SAVE_DB按鈕，保存數據庫?！?.3定義邊界條件并求解寫第二個載荷步文件（1）單擊MainMenu|Solution|LoadStepOpts|WriteLSFile，彈出WriteLoadStepFile對話框。（2）在載荷步文件編號文本框中填入“2”。（3）單擊按鈕，寫入載荷步文件，關閉對話框。在硬盤的當前工作目錄下將會生成一個CH07.S02的文件。§7.3定義邊界條件并求解從載荷步文件求解本節中將開始利用載荷步文件對已經定義的兩個載荷步進行求解。（1）單擊MainMenu|Solution|Solve|FromLSFiles，彈出SolveLoadStepfiles（求解載荷步文件）對話框。如圖所示。（2）在StartingLSfilenumber（開始載荷步文件編號）文本框中填入“1”。（3）在EndingLSfilenumber（結束載荷文件編號）文本框中填入“2”。（4）單擊OK按鈕，ANSYS將開始從編號為1的載荷步文件開始讀入然后進行求解，直到讀入指定結束編號的載荷步文件被讀入并求解時完成求解。求解完成后會彈出如圖所示的求解結束對話框。（5）單擊Close按鈕，關閉求解結束對話框?！?.4查看結果求解完成后，就可以利用ANSYS程序生成的結果文件（對于靜力分析來說就是Jobname.RST）進行后處理，靜力分析中通常通過POST1后處理器已經可以處理和顯示大多感興趣的結果數據。讀入第一載荷步并查看結果讀入第二個載荷步并查看§7.4查看結果讀入第一載荷步并查看結果由于本實例中采用兩個載荷步，所以在進行后處理之前，需先將相應載荷步的結果數據讀入數據庫中，然后通過POST1查看模型的變形圖和vonMises等效應力分布圖。具體步驟如下：（1）單擊MainMenu|GeneralPostproc|ReadResults|ByPick，彈出結果概要列表框，如圖所示。（2）單擊LoadStep列數值為“1”的項，如圖中所示。（3）單擊Read按鈕，將選定的載荷步結果數據讀入數據庫中。（4）單擊Close按鈕，關閉對話框。（5）單擊UtilityMenu|PlotCtrls|Symbols，在彈出Symbols設定對話框中單擊None前面的單選按鈕，然后單擊OK按鈕?！?.4查看結果讀入第一載荷步并查看結果（6）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|DeformedShape，彈出PlotDeformedShape（顯示變形圖）對話框，如圖所示。（7）單擊Def+undefedge（變形后和未變形輪廓線）項前的單選按鈕，使其選中。（8）單擊OK按鈕，在圖行窗口中顯示出變形圖，包含變形前的輪廓線，如圖所示。（9）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData（等值線顯示節點解數據）對話框，如圖所示?！?.4查看結果讀入第一載荷步并查看結果（10）選擇VonMisesSEQV（vonMises等效）應力。（11）單擊OK按鈕，圖形窗口中顯示出vonMises等效應力分布圖，如圖所示。圖中下方的色譜表明不同的顏色對應的數值（帶符號），一般是紅色表示最大值，藍色表示最小。通過顏色分布可以直觀的得到最大應力區域和整個模型的應力分布等?！?.4查看結果讀入第二個載荷步并查看本節讀入第二個載荷結果數據并在POST1中查看模型的變形和vonMises應力分布。（1）單擊MainMenu|GeneralPostproc|ReadResults|NextSet（也可以通過上節中的方法讀入），讀入當前載荷步的下一載荷步（當前載荷步為上節中讀入的第一載荷步，現在讀入的即為第二載荷步）。（2）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|DeformedShape，彈出PlotDeformedShape對話框。（3）單擊Def+undefedge單選按鈕，使其選中（4）單擊OK按鈕，在圖行窗口中顯示出變形圖，包含變形前的輪廓線。如圖所示?！?.4查看結果讀入第二個載荷步并查看（5）單擊MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu，彈出ContourNodalSolutionData對話框。（6）選擇VonMisesSEQV。（7）單擊OK按鈕，圖形窗口中顯示出vonMises等效應力分布圖，如圖所示。§7.5命令流輸入下面是本實例的輸入命令流，可以通過此命令流完成與GUI方式等效的分析?！埃　碧柡蟮奈淖譃樽⑨?。!設定分析文件名和分析標題/FILNAME,CH07/TITLE,staticanalysisofanAllenwrench/units,si!定義單位制!定義一些參變量以供后用*AFUN,DEG*SET,EXX,2.07E11!楊氏模量的值為2.07E11Pa*SET,HIGH,.01!正六邊形截面的高度為.01m*SET,L_SIDE,HIGH*TAN（30）!正六邊形的邊長為.0058m*SET,L_SHANk,.075!扳手桿的長度（短端）為.075m*SET,L_HANDLE,.2!扳手柄的長度（長端）為.2m*SET,BENDRAD,.01!扳手柄與桿的過渡圓角半徑為.01m*SET,L_ELEM,0.0075!單元邊長為.0075m*SET,NO_DIV_SIDE,2!截面每邊的單元分劃數為2!進入前處理器/PREP7ET,1,MESH200!指定MESH200單元類型ET,2,SOLID45!SOLID45單元類型，8節點六面體單元KEYOPT,1,1,6§7.5命令流輸入KEYOPT,1,2,0!指定MESH200單元為四節點四邊形單元MP,EX,1,EXX!定義材料屬性之楊氏模量MP,PRXY,1,0.3!定義材料屬性