ANSYS钢结构框架模型静力分析_实体模型

钢结构框架模型静力分析
1、参数选择
钢结构框架模型共五层，底部以固定装置约束所有自由度。

（1）螺栓杆尺寸为ψ11，
（2）钢板尺寸300mm*200mm*10mm，
（3）层间距为400mm。

（4）钢材弹性模量为2.1*10^5N/mm^2
（5）在最顶层短边中点处施加水平力F=10KN。

分析所受应力，及最危险处。

2、描述所选用的有限元模型及单元的特点
采用ansys软件进行模拟计算，螺栓杆与钢板接触面视为刚性连接。

因材料相同，全部采用solid185单元进行模拟，solid185是常用的三维结构实体单元，具有八节点，每节点有UX, UY, UZ三个自由度。

solid185单元图示
=============================================================================== !Copyright Hu Zhixiang, Li Jiajin, Huang jun
!单位：mm,N
finish$/clear
/FILNAME,STEELFRAME,1 !新建文件并重新编写log文件
/prep7
et,1,solid185
mp,ex,1,2.1e5
mp,prxy,1,.3
blc4,,,300,200,10
cyl4,20,20,11,,,,410
cyl4,280,20,11,,,,410
cyl4,20,180,11,,,,410
cyl4,280,180,11,,,,410
VOVLAP,all!搭接命令
VGLUE,ALL !粘结各个公共面
vgen,5,all,,,,,400
wpoff,,,2000
blc4,,,300,200,10
allsel
VOVLAP,ALL !搭接命令
vglue,all !粘结各个公共面
WPOFFS,,100
wprota,,90
vsbw,all !划分出短边方向中点
wpcsys,-1
WPOFFS,,,2005
vsbw,all !划分出第一层中间施力点处
wpcsys,-1
VSEL,S,LOC,X,100,200 !选择各个钢板
VATT,1,,1
esize,5 !为板和柱设置不同的尺寸，便于划分网格mshape,1,3d
mshkey,0
vmesh,all
VSEL,INVE !对刚才的选择集进行反选
VATT,1,,1
esize,10
mshape,1,3d
mshkey,0
vmesh,all
FINI
/solu
wpcsys,-1
SELTOL,5E-4 !定义容差。

默认是0.005*模型中最大坐标。

!由于设置数值有些大，需要调整容差才能准确选中点。

!否则就出现了以下命令同时选中几个点的情况Nsel,s,loc,z,2005
NSEL,R,LOC,X,0
NSEL,R,LOC,Y,100
F,ALL,FX,100000
ALLSEL,ALL
NSEL,S,LOC,Z,0
d,all,ALL
allsel
antype,static
solve
finish
/post1
约束图如下
变形图如下
查看第一主应力结果，拉力最大值在第四层钢板下板面左外侧螺栓孔处,为
压力最大值位于第三层钢板下板面右内侧螺栓孔处
主要发现并且学习了一个问题。

由于单位是以mm，故，这次的数值比以往的数值要大，也就出现了以前没碰到的问题——容差。

在通过NSEL命令选择时，发现不仅选中了目标点(0,100,2005)，还选中了周围的两个点(0,100,2000)和(0,100,2010)。

通过查询资料了解到，软件默认容差是0.005*最大的坐标值（本例中也就是2010），即10，故而无法精确选中。

解决方法：使用SELTOL, Toler命令更改容差值(Tolerate)，使其满足要求。