ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1
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ANSYS实例分析75道(含结果)
【ANSYS 算例】3.4.2(1) 基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step)
下面以一个简单桁架桥梁为例，以展示有限元分析的全过程。背景素材选自位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988)，见图3-22。该桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表3-6。桥长L=32m,桥高H=5.5m 。桥身由8段桁架组成，每段长4m 。该桥梁可以通行卡车，若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg ，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P 1 ，P 2和P 3 ，其中P 1= P 3=5000 N, P 2=10000N ，见图3-23。
图3-22位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988)
图3-23 桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)
表3-6 桥梁结构中各种构件的几何性能参数
构件 惯性矩m 4 横截面积m 2
顶梁及侧梁(Beam1) 643.8310m -⨯
322.1910m -⨯ 桥身弦梁(Beam2) 61.8710-⨯
31.18510-⨯ 底梁(Beam3)
68.4710-⨯ 33.03110-⨯
解答 以下为基于ANSYS 图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。
(1) 进入ANSYS （设定工作目录和工作文件）
程序 → ANSYS → ANSYS Interactive → Working directory （设置工作目录）→ Initial jobname （设置工作文件名）:TrussBridge → Run → OK
ANSYS可靠性设计PDS
• 输入参数的不确定性决定响应参数的不确定性 ，目标产品满足设计要求的概率有多大？工作 失效概率有多大？Fra Baidu bibliotek
• 在所有不确定的输入参数中哪个参数的不确定 性对于响应参数的影响程度最大，或者说对于 目标产品最容易引起其工作失效？响应参数对 输入参数变化的灵敏度多大？
a
M6-6
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
a
M6-10
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
三角分布(TRIA) 特征参数：
最小值Xmin 可能值Xmiv 可能值Xmax
均匀分布(UNIF) 特征参数：
截断下限Xmin 截断上限Xmax
指数分布 特征参数：
衰减系数λ 下限Xmin
a
M6-11
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
BETA分布(BETA) 特征参数：
概率设计
a
M6-1
概率设计
前言：可靠度基本理论 第一节：基于有限元的概率设计技术
1.1 基于有限元的概率设计(PDS)简介 1.2 PDS的基本概率与过程数据流 1.3 PDS中的参数分布函数及其选用 1.4 Monte Carlo法 1.5 响应面法 第二节：基于有限元的概率设计基本过程 2.1 创建分析文件 2.2 初始化概率设计分析及参数 2.3 进入PDS并指定分析文件 2.4 定义概率设计模型 2.5 选择概率设计方法或工具 2.6 执行概率设计分析 2.7 拟合和使用响应面 2.8 概率设计结果后处理 第三节：概率设计分析的实例 3.1承受横向集中力板的LHS抽样MCS概率设计实例 3.2三根杆桁架系统的直接抽样MCS概率分析实例
• 在所有不确定的输入参数中哪个参数的不确定 性对于响应参数的影响程度最大，或者说对于 目标产品最容易引起其工作失效？响应参数对 输入参数变化的灵敏度多大？
a
M6-6
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
a
M6-10
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
三角分布(TRIA) 特征参数：
最小值Xmin 可能值Xmiv 可能值Xmax
均匀分布(UNIF) 特征参数：
截断下限Xmin 截断上限Xmax
指数分布 特征参数：
衰减系数λ 下限Xmin
a
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1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
BETA分布(BETA) 特征参数：
概率设计
a
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概率设计
前言：可靠度基本理论 第一节：基于有限元的概率设计技术
1.1 基于有限元的概率设计(PDS)简介 1.2 PDS的基本概率与过程数据流 1.3 PDS中的参数分布函数及其选用 1.4 Monte Carlo法 1.5 响应面法 第二节：基于有限元的概率设计基本过程 2.1 创建分析文件 2.2 初始化概率设计分析及参数 2.3 进入PDS并指定分析文件 2.4 定义概率设计模型 2.5 选择概率设计方法或工具 2.6 执行概率设计分析 2.7 拟合和使用响应面 2.8 概率设计结果后处理 第三节：概率设计分析的实例 3.1承受横向集中力板的LHS抽样MCS概率设计实例 3.2三根杆桁架系统的直接抽样MCS概率分析实例
ansys的可靠度分析
ansys分析可靠度
2007-11-11 10:29:41| 分类：Ansys特辑|举报|字号订阅
关于ansys分析可靠度的问题,他有两种方法：monte-carlo和响应面法。在现
在的可靠度分析中monte-carlo法有中心点抽样法、直接重要抽样法、更新重要抽样法、渐进重要抽样法、方向抽样法，这里的中心点抽样法是最古老、效率最低的一种，但ansys里只有这一种方法，只是在抽样选点时有不同的两种选择；
并且，monte-carlo在工程计算中只用于校合，不能用于工程实践；
中心点抽样法在计算中一般要进行计算次数的讨论：当可靠指标为1.0时，失效概率1.5866E-01；当可靠指标为2.0时，失效概率2.275E-02；当可靠指
标为3.0时，失效概率1.3499E-03；当可靠指标为4.0时，失效概率3.1671E-05；一般结构的可靠指标为2-4，假设计算结构的可靠指标为3.0，此时的最少有限
元计算次数为1/1.3499E-03（由于在计算过程中的多维变量随机选点不理想等
原因，实际的计算次数远大于此），这对于写论文还可以，对于实际复杂的体系可靠度而言，是没法完成的；
下面我们来讨论一下ansys响应面法以及构件可靠度和体系可靠度：
响应面法计算可靠度不需要monte-carlo那么多次的有限元计算，对于构件可靠度他是现在一个很热门的研究方法，但是，对于体系可靠度，他没有考虑体系可靠度的失效模式；
现在对于体系可靠度有两种认识：一种认为体系可靠度是由构件可靠度构
成的，只有先知道构件可靠度，才能知道体系可靠度，要知道体系失效，先知道构件失效及其失效路径，在这方面大连理工大学的许林博士和张小庆博士开发了一套程序（程序思想是以上面的体系可靠度的认识为理论基础），程序的流程如下：
ANSYS可靠性设计PDSppt课件
式中，n ——试验的总次数；
k ——实验中 g(x) 0的次数。
M6-4
1.1 基于有限元的概率设计(PDS)简介
• 利用概率设计方法可以帮助用户确定“失效”情况发生的可能性， 这样就使得用户可以改进设计直到满足用户可以接受的“极限”即 可。
• 概率设计技术是用来评估输入参数的不确定性对于系统响应的影响 行为及其特性。
循环文件
PDRESUM PDSAVE
可靠性分析 数据库文件
M6-9
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
高斯分布(GAUS) 特征参数：
均值μ 标准方差σ
截断高斯分布(TGAU) 特征参数：
均值μ 标准方差σ 截断下限Xmin 截断上限Xmax
对数正态分布（LOG） 特征参数：
均值μ 标准方差σ
M6-10
形状参数r 形状参数t 下限Xmin 上限Xmax
伽马分布(GAMA) 特征参数：
衰减系数λ 幂指数k
威布尔分布（WEIB） 特征参数：
威布尔特征值Xchr 威布尔指数m 最小值Xmin
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
三角分布(TRIA) 特征参数：
最小值Xmin 可能值Xmiv 可能值Xmax
均匀分布(UNIF) 特征参数：
截断下限Xmin 截断上限Xmax
指数分布 特征参数：
ANSYS概率设计PDS讲义
M6-10
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
三角分布(TRIA) 特征参数： 最小值Xmin 可能值Xmiv 可能值Xmax 均匀分布(UNIF) 特征参数： 截断下限Xmin 截断上限Xmax 指数分布 特征参数： 衰减系数λ 下限Xmin
M6-11
1.3 PDS中的参数分布函数及其选用
BETA分布(BETA) 特征参数： 形状参数r 形状参数t 下限Xmin 上限Xmax 伽马分布(GAMA) 特征参数： 衰减系数λ 幂指数k 威布尔分布（WEIB） 特征参数： 威布尔特征值Xchr 威布尔指数m 最小值Xmin
•
•
g ( X ) a bi xi cij xi x j
i 1 i 1 j 1
n
Βιβλιοθήκη Baidu
j
n
M6-18
1.5 响应面法
中心合成设计抽样（CCD） 中心合成设计抽样包括一个中心点、N个轴线点和位于2N-f 阶乘个N维超立方体的顶点。 式中，N——随机输入变量数目 f——中心合成设计阶乘因子表达式中的一个参数。
•
•
M6-6
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
基本概念：
• 随机输入参数（RVs—random input variables ） 又称设计驱动参数，直接影响分析结果，需指定分布类型以特征参数 相关性（Correlation） 指两个（或多个）随机输入参数之间存在统计上的关联性 随机输出变量（RPs—random output parameters) 指有限元分析结果 RP是RV的函数 概率设计参数 （probabilistic design variables） RV和RP统称为概率设计参数，在定义时必需指定 样本（Sample） 一个样本就是一序列确定的随机输入参数值 仿真（Simulation） 分析文件（Analysis file） 是一个ANSYS输入文件，包含一个完整的分析过程，如前处理、求解和后处理等 必须包含参数化自动建模的过程，所有输入和输出项，将可能被定义成随机输入参数和随机输出 参数
ANSYS的可靠性分析实例 PDS例题
for Response Surface Analysis 对话框�选择 Centrl Composite,单击 OK 弹出
DOE-Levels for a Central Composite Design 对话框�点击 OK 求解。�
9. 执行单机概率设计循环仿真计算。选择菜单 Main Menu>Prob Design>Run>Exec Serial >Run Serial�弹出 Run Probabilistic Analysis 对话框�设置如图 3 所示。确定执
图4
图5
11. 查看 SMAX 均值历史�选择菜单 Main Menu>Prob Design>Prob Results>Statistics>Sampl
History�弹出 Plot the Sampling History 对话框�设置如图 6 所示。点击 OK 绘制如图
7 所示样本趋势图�从图中可以看出趋向未平稳�说明抽样次数还不够。
钮�接着弹出 Quantify Gaussian Distribution 对话框�Mean value 输入 YOUNG, Standard deviation 输入 0.05*YOUNG,然后单击 OK 返回 Define Random Variable 对话
框。
� 单击 ADD 按钮弹出 Define Random Variable 对话框�在 Select a Parameter 列表中选 择 DENSITY�在 Distribution Type 列表中选择 Uniform UNIF(均匀分布)�单击 OK 按钮�接着弹出 Quantify Uniform/Rectangular Distribution 对话框�Lower Boundary 输入 0.5*DENSITY, Upper Boundary 输入 1.5*DENSITY,然后单击 OK 返回 Define Random Variable 对话框。
ANSYS经典实例汇集(共72个例子)
2
47.非线性分析考虑刚度退化 .............................................................................................237 48.一个圆形水池的静力分析 .............................................................................................238 49.ANSYS 中混凝土模式预应力模拟的算例......................................................................239 50.悬臂梁受重力作用发生大变形求其固有频率.............................................................241 51.循环对称结构模态分析.................................................................................................243 52.三角平台受谐波载荷作用的结构响应.........................................................................245 53.三角平台受一地震谱激励的应力分布和支反力.........................................................247 54.三角平台受时程载荷作用的应力分布和变形过程.....................................................249 55.经典层合板理论.............................................................................................................251 56．定易圆轨迹的例子.......................................................................................................258 57．模拟门式刚架施工－单元生死...................................................................................258 58．钢筋混凝土整体式模型例子.......................................................................................261 59．在荷载步之间改变材料属性例子...............................................................................263 60．含预应力的特征值屈曲计算.......................................................................................264 61．振型叠加计算及工况组合例子...................................................................................266 62．柱子稳定分析算（预应力，特征值屈曲，初始缺陷）...........................................269 63． module MConcrete !混凝土模板 ............................................................................272 64.混凝土开裂实例.............................................................................................................280 65．螺栓网格划分...............................................................................................................281 66．自由液面的土石坝平面渗流分析...............................................................................282 67．导出刚度矩阵...............................................................................................................286 68．某混凝土拱坝工程施工期及运行期温度场仿真分析...............................................287 69．移动温度荷载计算.......................................................................................................294 70．SHSD 用于壳-实体装配实例 An .................................................................................296 71．ansys 显示－隐式－回弹分析实例 .........................................................................300 72．工况组合的经典例子...................................................................................................315
47.非线性分析考虑刚度退化 .............................................................................................237 48.一个圆形水池的静力分析 .............................................................................................238 49.ANSYS 中混凝土模式预应力模拟的算例......................................................................239 50.悬臂梁受重力作用发生大变形求其固有频率.............................................................241 51.循环对称结构模态分析.................................................................................................243 52.三角平台受谐波载荷作用的结构响应.........................................................................245 53.三角平台受一地震谱激励的应力分布和支反力.........................................................247 54.三角平台受时程载荷作用的应力分布和变形过程.....................................................249 55.经典层合板理论.............................................................................................................251 56．定易圆轨迹的例子.......................................................................................................258 57．模拟门式刚架施工－单元生死...................................................................................258 58．钢筋混凝土整体式模型例子.......................................................................................261 59．在荷载步之间改变材料属性例子...............................................................................263 60．含预应力的特征值屈曲计算.......................................................................................264 61．振型叠加计算及工况组合例子...................................................................................266 62．柱子稳定分析算（预应力，特征值屈曲，初始缺陷）...........................................269 63． module MConcrete !混凝土模板 ............................................................................272 64.混凝土开裂实例.............................................................................................................280 65．螺栓网格划分...............................................................................................................281 66．自由液面的土石坝平面渗流分析...............................................................................282 67．导出刚度矩阵...............................................................................................................286 68．某混凝土拱坝工程施工期及运行期温度场仿真分析...............................................287 69．移动温度荷载计算.......................................................................................................294 70．SHSD 用于壳-实体装配实例 An .................................................................................296 71．ansys 显示－隐式－回弹分析实例 .........................................................................300 72．工况组合的经典例子...................................................................................................315
基于ANSYS概率设计软件的井架可靠性分析
（ （ ＇ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ／ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｃ＾ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ／ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ， Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ８ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
系 井 素 单 ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ． Ｆｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｉ ｔ ｐ ｏｉ ｎｔ ｓ ｏ ｕｔ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈｎｉ ｑｕ ｅ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ａ ｎｄ ｃ ｏｎ ｖｅ ｎｉ ｅ ｎｔ ， ｂｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ａ ｃ —
ｃ ａ ｒ ｌ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｄ ｅ ｒ ｒ ｉ ｃ ｋ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ． Ｗｉ ｔ ｈ
２ ０１ ３钷 第
４ ２ 卷 第 ２ 期 第 ４ ８贞
０Ｉ Ｌ ＦＩ Ｅ源自文库Ｄ
石 油 矿 场 机 械 Ｅ ＱＵＩ ＰＭＥＮＴ
２ ０ ｌ ３， ４ ２ （ ２ ）： ４ ８ ～５ ｌ
系 井 素 单 ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ． Ｆｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｉ ｔ ｐ ｏｉ ｎｔ ｓ ｏ ｕｔ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈｎｉ ｑｕ ｅ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ａ ｎｄ ｃ ｏｎ ｖｅ ｎｉ ｅ ｎｔ ， ｂｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ａ ｃ —
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２ ０１ ３钷 第
４ ２ 卷 第 ２ 期 第 ４ ８贞
０Ｉ Ｌ ＦＩ Ｅ源自文库Ｄ
石 油 矿 场 机 械 Ｅ ＱＵＩ ＰＭＥＮＴ
２ ０ ｌ ３， ４ ２ （ ２ ）： ４ ８ ～５ ｌ
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
工作文件名 ) : beam3→ Run → OK
(2) 设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences …→ Structural → OK
(3) 选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete
Elastic→ Isotropic: EX:3e11 ( 弹性模量 ) → OK → 鼠标点击该窗口右上角的“
”来关闭该窗口
(5) 定义实常数以确定平面问题的厚度 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Real Constant s… → Add/Edit/Delete → Add → Type 1 Beam3 →
上方施加 Y 方向的均布载荷 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Pressure → On Beams → 选取单元 1(节点 1 和节点 2 之间 )→ apply → VALI ： 4167→ VALJ ： 4167→ OK
(9) 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc → Plot Results → Deformed Shape … → Def + Undeformed
→ OK ( 返回到 Plot Results)
(2) 设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences …→ Structural → OK
(3) 选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete
Elastic→ Isotropic: EX:3e11 ( 弹性模量 ) → OK → 鼠标点击该窗口右上角的“
”来关闭该窗口
(5) 定义实常数以确定平面问题的厚度 ANSYS Main Menu: Preprocessor → Real Constant s… → Add/Edit/Delete → Add → Type 1 Beam3 →
上方施加 Y 方向的均布载荷 ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Pressure → On Beams → 选取单元 1(节点 1 和节点 2 之间 )→ apply → VALI ： 4167→ VALJ ： 4167→ OK
(9) 结果显示 ANSYS Main Menu: General Postproc → Plot Results → Deformed Shape … → Def + Undeformed
→ OK ( 返回到 Plot Results)
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1
ANSYS的可靠性分析实例-PDS例题1 如图所示，两边固定方板承受集中力载荷模型。其尺寸和材料属性均是不确定的输入参数。随机条件如下:
, 方板边长100mm，板厚1mm，板材加工精度误差等于,服从均匀分
布; ,0.21mm
, 材料弹性模量2.1e5Mpa，服从高斯分布。标准方差是均值的0.05倍; , 密度均值8000kg/mm^3，集中载荷只能是正值，服从LOG1分布，标准方差为均值的10%;
图1
在上述条件下，板的最大变形和固定边界的最大等效应力的输出为随机行为，具体研究内容如下:
, 检查统计结果，确定PDS是否执行了足够多的仿真循环计算数目; , 确定最大变形低于指定值的概率;
, 计算随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值;
, 生成输出参数相对于最重要输入参数的离散图;
GUI操作方式:
第一步: 设置工作目录:Utility Menu>File>Change Directory 第二步:创建PDS分析文件，即仿真循环文件PDS-PLATE-LOOP.mac 1. 分析文件是为了在概率分析过程中使用而创建的。利用文本编辑器或根据LOG文件
整理，在ANSYS当前工作目录中创建PDS-PLATE-LOOP.mac，其内容如下:
L=100 !定义设计变量
TH=1
YOUNG=21.E5
DENSITY=8E-6
FORCE=100
/PREP7 !定义材料
MP,EX,1,YOUNG
MP,NUXY,1,0.3
MP,DENS,1,DENSITY
ET,1,SHELL63 !定义单元类型和实常数
Ansys_综合实例(含40例)(个人认为很经典)
第 1 例 关键点和线的创建实例—正弦 曲线
FINISH /CLEAR, NOSTART /PREP7 K,100,0,0,0 CIRCLE,100,1,,,90 CSYS,1 KFILL,2,1,4,3,1 K,7,1+3.1415926/2,0,0 CSYS,0 KFILL,7,1,4,8,1 KGEN,2,7,11,1,,1 LSTR,8,13 LSTR,9,14 LSTR,10,15 LSTR,11,16 LANG,5,6,90,,0 LANG,4,5,90,,0 LANG,3,4,90,,0 LANG,2,3,90,,0 BSPLIN,1,17,18,19,20,12 LSEL,U,,,14 LDELE,ALL LSEL,ALL KWPAVE,12 CSYS,4 LSYMM,X,14 NUMMRG,KP,,,,LOWLCOMB,ALL,,0
10
Ansys 综合实例
第 9 例 各种坐标系的应用实例—圆轴扭转分析
[本例提示] 通过本例介绍了 ANSYS 坐标系统的特点、应用场合和使用方 法、步骤，并使用解析解对有限元分析结果进行了验证。
批注 [Microsoft1]: 材料 批注 [Microsoft2]: 弹性模量
批注 [Microsoft3]: 创建关键点 批注 [Microsoft4]: 连接两直线 批注 [Microsoft5]: 倒圆角
9
FINISH /CLEAR, NOSTART /PREP7 K,100,0,0,0 CIRCLE,100,1,,,90 CSYS,1 KFILL,2,1,4,3,1 K,7,1+3.1415926/2,0,0 CSYS,0 KFILL,7,1,4,8,1 KGEN,2,7,11,1,,1 LSTR,8,13 LSTR,9,14 LSTR,10,15 LSTR,11,16 LANG,5,6,90,,0 LANG,4,5,90,,0 LANG,3,4,90,,0 LANG,2,3,90,,0 BSPLIN,1,17,18,19,20,12 LSEL,U,,,14 LDELE,ALL LSEL,ALL KWPAVE,12 CSYS,4 LSYMM,X,14 NUMMRG,KP,,,,LOWLCOMB,ALL,,0
10
Ansys 综合实例
第 9 例 各种坐标系的应用实例—圆轴扭转分析
[本例提示] 通过本例介绍了 ANSYS 坐标系统的特点、应用场合和使用方 法、步骤，并使用解析解对有限元分析结果进行了验证。
批注 [Microsoft1]: 材料 批注 [Microsoft2]: 弹性模量
批注 [Microsoft3]: 创建关键点 批注 [Microsoft4]: 连接两直线 批注 [Microsoft5]: 倒圆角
9
ANSYS经典实例汇集(共72个例子)
ANSYS 分析 实例集
Whtao1998 汇集
1Байду номын сангаас
1．ANSYS SOLID65 环向布置钢筋的例子 .............................................................................4 2.混凝土非线性计算实例（1）- MISO 单压........................................................................6 3.混凝土非线性计算实例（2）- MISO 约束压....................................................................7 4.混凝土非线性计算实例（3）- KINH 滞回......................................................................10 5.混凝土非线性计算实例（4）- KINH 压-拉裂................................................................12 6.混凝土非线性计算实例（5）...........................................................................................13 7.混凝土非线性计算实例（6）...........................................................................................15 8.混凝土非线性计算实例（7）- MISO 滞回......................................................................17 9.混凝土非线性计算实例（8）...........................................................................................19 10.混凝土非线性计算实例（9）-梁平面应力...................................................................21 11.四层弹簧－质点模型的地震分析...................................................................................23 12.悬臂梁地震分析...............................................................................................................49 13.用 beam 54 单元描述变截面梁的例子...........................................................................73 14.变截面梁实例...................................................................................................................74 15.拱桥浇筑过程分析-单元生死应用实例 ..........................................................................75 16.简支梁实体与预应力钢筋分析实例................................................................................76 17. 简单的二维焊接分析－单元生死实例.........................................................................78 18.隧道开挖（三维）的命令流............................................................................................85 19.岩土接触分析实例..........................................................................................................102 20.钢筋混凝土管的动力响应特性分析实例...................................................................... 110 21.隧道模拟开挖命令流（入门）...................................................................................... 117 22.螺栓连接的模拟实现问题..............................................................................................120 23.道路的基层、垫层模量与应力之间的关系..................................................................130 23.滞回分析..........................................................................................................................152 24.模拟某楼层浇注.............................................................................................................154 25.在面上施加移动的面力.................................................................................................156 27.在任意面施加任意方向任意变化的压力 .....................................................................160 28.预紧分析 .........................................................................................................................161 29.几何非线性+塑性+接触+蠕变....................................................................................163 30.埋设在地下的排水管道 .................................................................................................168 32.幕墙企业玻璃简化计算 .................................................................................................173 33.等截面杆单元生死应用实例 .........................................................................................189 34.梁板建模联系 .................................................................................................................190 36.简单的例子－如何对结构的振动控制分析.................................................................193 37.模态分析结果的输出实例 .............................................................................................195 38.火车过桥动态加载实例（部分） .................................................................................197 39.悬索结构的找形和计算的例题 .....................................................................................214 40.陶瓷杆撞击铝板的例子 .................................................................................................219 41.求反作用力的 APDL 命令法........................................................................................222 42.LS-DYNA 实例（部分） ..............................................................................................223 43.路面分层填筑对路基的影响 .........................................................................................224 44.一个例子（含地震影响，求振兴与频率） .................................................................228 45.接触面上的压力总和 .....................................................................................................232 46.施加位置函数荷载 .........................................................................................................236
Whtao1998 汇集
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1．ANSYS SOLID65 环向布置钢筋的例子 .............................................................................4 2.混凝土非线性计算实例（1）- MISO 单压........................................................................6 3.混凝土非线性计算实例（2）- MISO 约束压....................................................................7 4.混凝土非线性计算实例（3）- KINH 滞回......................................................................10 5.混凝土非线性计算实例（4）- KINH 压-拉裂................................................................12 6.混凝土非线性计算实例（5）...........................................................................................13 7.混凝土非线性计算实例（6）...........................................................................................15 8.混凝土非线性计算实例（7）- MISO 滞回......................................................................17 9.混凝土非线性计算实例（8）...........................................................................................19 10.混凝土非线性计算实例（9）-梁平面应力...................................................................21 11.四层弹簧－质点模型的地震分析...................................................................................23 12.悬臂梁地震分析...............................................................................................................49 13.用 beam 54 单元描述变截面梁的例子...........................................................................73 14.变截面梁实例...................................................................................................................74 15.拱桥浇筑过程分析-单元生死应用实例 ..........................................................................75 16.简支梁实体与预应力钢筋分析实例................................................................................76 17. 简单的二维焊接分析－单元生死实例.........................................................................78 18.隧道开挖（三维）的命令流............................................................................................85 19.岩土接触分析实例..........................................................................................................102 20.钢筋混凝土管的动力响应特性分析实例...................................................................... 110 21.隧道模拟开挖命令流（入门）...................................................................................... 117 22.螺栓连接的模拟实现问题..............................................................................................120 23.道路的基层、垫层模量与应力之间的关系..................................................................130 23.滞回分析..........................................................................................................................152 24.模拟某楼层浇注.............................................................................................................154 25.在面上施加移动的面力.................................................................................................156 27.在任意面施加任意方向任意变化的压力 .....................................................................160 28.预紧分析 .........................................................................................................................161 29.几何非线性+塑性+接触+蠕变....................................................................................163 30.埋设在地下的排水管道 .................................................................................................168 32.幕墙企业玻璃简化计算 .................................................................................................173 33.等截面杆单元生死应用实例 .........................................................................................189 34.梁板建模联系 .................................................................................................................190 36.简单的例子－如何对结构的振动控制分析.................................................................193 37.模态分析结果的输出实例 .............................................................................................195 38.火车过桥动态加载实例（部分） .................................................................................197 39.悬索结构的找形和计算的例题 .....................................................................................214 40.陶瓷杆撞击铝板的例子 .................................................................................................219 41.求反作用力的 APDL 命令法........................................................................................222 42.LS-DYNA 实例（部分） ..............................................................................................223 43.路面分层填筑对路基的影响 .........................................................................................224 44.一个例子（含地震影响，求振兴与频率） .................................................................228 45.接触面上的压力总和 .....................................................................................................232 46.施加位置函数荷载 .........................................................................................................236
基于ANSYS的可靠性分析
第３３卷第３５期２００７年１２月山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨｌｌＥＣＴＩ７ｌｉＥ
Ｖｄ．３３Ｎｏ．３５
Ｄｅｃ．２００７·８５·
文章编号：１００９．６８２５｛２００７｝３５—００８５—０２
基于ＡＮＳＹＳ的可靠性分析
晁成新
摘要：介绍了结构可靠性的基本原理和基本分析方法，利用ＡＮＳＹＳ中的可靠性分析工具——ＰｍｂａｂｉｌｉｓｔｉｃＤｅｓｉｇｎ，对框架结构的可靠性进行了分析，实例证明：该方法可得到比较精确的可靠度指标和失效概率，但是其效率不高，需要对其抽样方法进行改进。
关键词：可靠性，失效概率，蒙特卡罗，框架结构
中图分类号：ＴＵ３１１．２文献标识码：Ａ
１基本概念
结构的安全性、适用性、耐久性统称结构的可靠性…１。工程结构要求具有一定的可靠性，因为结构在设计、施工、使用过程中具有种种影响其安全、适用、耐久的不确定性。对影响结构行为的这些不确定因素进行分析称之为结构可靠度分析，它是结构计算、设计内容的重要组成部分。
在结构可靠度分析中，采用功能函数表达结构的极限状态，其形式为：Ｇ（Ｘ）＝Ｒ—Ｓ，其中，随机矢量Ｘ＝（ｚ１，ｚ２，…，ｚ。）表征了工程中存在的不确定信息，如材料参数、几何尺寸、荷载的随机性等；Ｒ为结构抗力；Ｓ为结构的综合效应。
当Ｇ（ｘ）＞０时，结构处于安全状态；当Ｇ（Ｘ）＝０时，结构处于极限状态；当Ｇ（Ｘ）＜０时，结构处于失效状态。
结构的失效概率为：
Ｐ，＝ＰＥＧ（ｘ）＜０］＝ｌ，，ｆ（ｘ）ａｘ（１）其中，，（Ｘ）为随机矢量Ｘ的联合概率密度函数。
２基本分析方法
２．１蒙特卡罗法
蒙特卡罗法又称为随机模拟法，该法是依据统计抽样理论，利用计算机研究随机变量的数值计算方法。理论上，模拟的方法可以应用于大型复杂系统，通常当得不到解析解或解析解无效时采用蒙特卡罗法。该法又是唯一的检验或者评价近似解的方法，是目前系统可靠度分析中的相对精确法。
Ansys培训5WBDS01 随机振动分析
If desired, repeat the steps above to increase or decrease element sizes as desired to enhance the model or reduce CPU time.
10. Preview the mesh, >Mesh>Generate Mesh
•
Once in Simulation click on >Geometry>From File… to browse for and open girder.agdb
Workshop – 设置
1. When the Geometry has loaded, choose “Random Vibration” from the Map of Analysis Types
10
Workshop – 环境
11. For the lower edges of the truss, highlight the “Modal” branch in the Outline and >Insert >Fixed Supports. 12. Switch to edge selection mode as necessary
– In the Details pane, notice that the “Thickness” field are displayed in yellow to indicate they are undefined.
10. Preview the mesh, >Mesh>Generate Mesh
•
Once in Simulation click on >Geometry>From File… to browse for and open girder.agdb
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10
Workshop – 环境
11. For the lower edges of the truss, highlight the “Modal” branch in the Outline and >Insert >Fixed Supports. 12. Switch to edge selection mode as necessary
– In the Details pane, notice that the “Thickness” field are displayed in yellow to indicate they are undefined.
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
三梁平面框架结构的有限元分析
针对【典型例题】3.3.7(1)的模型，即如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。结构中各个截面的参数都为：113.010Pa E =⨯，
746.510m I -=⨯，426.810m A -=⨯，相应的有限元分析模型见图3-20。在ANSYS 平台
上，完成相应的力学分析。
图3-19 框架结构受一均布力作用
（a ） 节点位移及单元编号 （b ） 等效在节点上的外力
图3-20 单元划分、节点位移及节点上的外载
解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。 1．基于图形界面的交互式操作(step by step)
(1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)
程序 →ANSYS → ANSYS Interactive →Working directory (设置工作目录) →Initial jobname (设置工作文件名): beam3→Run → OK
(2) 设置计算类型
ANSYS Main Menu: Preferences… → Structural → OK
(3) 选择单元类型
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete… →Add… →beam ：2D elastic 3 →OK (返回到Element Types 窗口) →Close
(4) 定义材料参数
ANSYS Main Menu:Preprocessor →Material Props →Material Models→Structural →Linear →Elastic→Isotropic: EX:3e11 (弹性模量) →OK →鼠标点击该窗口右上角的“ ”来关闭该窗口
ANSYS概率设计PDS讲义(课堂PPT)
概率设计
M6-1
概率设计
前言：可靠度基本理论 第一节：基于有限元的概率设计技术
1.1 基于有限元的概率设计(PDS)简介 1.2 PDS的基本概率与过程数据流 1.3 PDS中的参数分布函数及其选用 1.4 Monte Carlo法 1.5 响应面法 第二节：基于有限元的概率设计基本过程 2.1 创建分析文件 2.2 初始化概率设计分析及参数 2.3 进入PDS并指定分析文件 2.4 定义概率设计模型 2.5 选择概率设计方法或工具 2.6 执行概率设计分析 2.7 拟合和使用响应面 2.8 概率设计结果后处理 第三节：概率设计分析的实例 3.1承受横向集中力板的LHS抽样MCS概率设计实例 3.2三根杆桁架系统的直接抽样MCS概率分析实例
• 均值（Mean value）、中间值（Median value）、标准方差（Standard deviation） • ……
M6-8
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
数据流程
ANSYS 数据库文件
RESUM SAVE
/EXIST 分析文件 PDEXE
有限元模型 数据库
可靠性分析 PDEXE 数据库
• 概率设计参数 （probabilistic design variables） RV和RP统称为概率设计参数，在定义时必需指定
• 样本（Sample） 一个样本就是一序列确定的随机输入参数值
M6-1
概率设计
前言：可靠度基本理论 第一节：基于有限元的概率设计技术
1.1 基于有限元的概率设计(PDS)简介 1.2 PDS的基本概率与过程数据流 1.3 PDS中的参数分布函数及其选用 1.4 Monte Carlo法 1.5 响应面法 第二节：基于有限元的概率设计基本过程 2.1 创建分析文件 2.2 初始化概率设计分析及参数 2.3 进入PDS并指定分析文件 2.4 定义概率设计模型 2.5 选择概率设计方法或工具 2.6 执行概率设计分析 2.7 拟合和使用响应面 2.8 概率设计结果后处理 第三节：概率设计分析的实例 3.1承受横向集中力板的LHS抽样MCS概率设计实例 3.2三根杆桁架系统的直接抽样MCS概率分析实例
• 均值（Mean value）、中间值（Median value）、标准方差（Standard deviation） • ……
M6-8
1.2 PDS的基本概率与过程数据流
数据流程
ANSYS 数据库文件
RESUM SAVE
/EXIST 分析文件 PDEXE
有限元模型 数据库
可靠性分析 PDEXE 数据库
• 概率设计参数 （probabilistic design variables） RV和RP统称为概率设计参数，在定义时必需指定
• 样本（Sample） 一个样本就是一序列确定的随机输入参数值
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3.0,1,YXUN,PM
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点节有所择选!
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7图
6图
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束约点节处 L=X 择选! L,L,X,COL,S,LESN 束约点节处 0=X 择选! 0,0,X,COL,S,LESN 0,LLA ,LLA,D
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borP>ngiseD bo rP>uneM niaM 单 菜 择 选 。 史 历 本 样 XAMU 看 查 .01 果结析分率概看查�步五第 。算计析分性靠可行 执定确。示所 3 图如置设�框话对 sisylanA citsilibaborP nuR 出弹�laireS nuR> laireS cexE>nuR>ngiseD borP>uneM niaM 单 菜 择 选 。 算 计 真 仿 环 循 计 设 率 概 机 单 行 执 .9 � 。解求 KO 击点�框话对 ngiseD etisopmoC lartneC a rof sleveL-EOD 出弹 KO 击单,etisopmoC lrtneC 择选�框话对 sisylanA ecafruS esnopseR rof sretemaraP 出弹,ecafruS esnopseR>dohteM borP>ngiseD borP>uneM niaM 单菜择选 �下如作操体具。法面应响用采可也�步 8 第于对� 2图 3图
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中 XAMU 在存移位大最点节将! XAM,0,TROS,XAMU,TEG* 序排移位点节将! 点节有所择选!
;%01 的值均为差方准标 �布分 1GOL 从服 �值正是能只荷载中集 �3^mm/gk0008 值均度密 � �倍 50.0 的值均是差方准标。布分斯高从服�apM5e1.2 量模性弹料材 � �布分匀均从服, mm12.0 � 于等差误度精工加材板�mm1 厚板�mm001 长边板方 � �下如件条机随 。数参入输的定确不是均性属料材和寸尺其 。型模荷载力中集受承板方定固边两 �示所图如
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格网分划!
61,,,LLA,EZISEL
LLA,HSEMA
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板画!
数常实和型类元单义定!
HT,HT,HT,HT,1,R
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LLA,LESL
YTISNED,1,SNED,PM
Fra Baidu bibliotek
料材义定!
GNUOY,1,XE,PM 001=ECROF 7PERP/