在ANSYS中影响线计算

合集下载

ANSYS软件计算的基本过程

14. 进入通用后处理读取分析结果:
Main Menu: General Postproc > -Read Results- > First Set
15.图形显示变形：
a. Main Menu: General Postproc > Plot Results > Deformed Shape b. 在对话中选择 deformed and undeformed. c. 选择 OK.
ANSYS软件仿真的基本过程

一个典型的ANSYS分析过程可分为以下3个步骤：
前处理
A 1
求解
Y Z X
后处理
3.1 前处理
指定工程名称和分析标题
定义单位
定义单元类型定义单元常数创建横截面定义材料特性创建有限元模型定义分析类型求解控制加载
前处理
3.1.1 指定工程名称和分析标题
更改工程名定义分析标题
16.(可选) 列出反作用力：
a. Main Menu: General Postproc > List Results > Reaction Solu b. 选择 OK 列出所有项目，并关闭对话框. c. 看完结果后，选择File > Close 关闭窗口.
17. 退出ANSYS：
a. 工具条: Quit b. 选择Quit - No Save! c. 选择 OK.
3.1.2 定义单位
除电磁分析以外，你不必为 ANSYS 设置单位系统。简单地确定你将采用的单位制，然后保证所有输入数据均采用该种单位制就可以。你确定的单位制将影响尺寸、实常数、材料特性和载荷等的输入值。 ANSYS 不进行单位换算! 它只是简单地接受所输入的数据而不会怀疑它们的合法性。命令/UNITS允许你指定单位制, 但它只是一个纪录设计，从而让使用你模型的用户知道你所用的单位。

ANSYS计算结果与分析

ANSYS计算结果与分析一、有限元原理：有限元的解题思路可简述为：从结构的位移出发，通过寻找位移和应变，应变与应力，应力与内力，内力与外力的关系，建立相应的方程组，从而由已知的外力求出结构的内应力和位移。

有限元分析过程由其基本代数方程组成：[K]{V}={Q}，[K]为整个结构的刚变矩阵，{V}为未知位移量，{Q}为载荷向量。

这些量是不确定的，依靠所需解决的问题进行定量描述。

上述结构方程是通过应用边界条件，将结构离散化成小单元，从综合平衡方程中获得。

有限元是通过单元划分，在某种程度上模拟真实结构，并由数字对结构诸方面进行描述。

其描述的准确性依赖于单元细划的程度，载荷的真实性，材料力学参数的可信度，边界条件处理的正确程度。

本算例采用三角形六结点来划分单元。

二、有限元解题步骤：有限元的解题步骤为：①连续体的离散化；②选择单元位移函数；③建立单元刚度矩阵；④求解代数方程组，得到所有节点位移分量；⑤由节点位移求出内力或应力。

三、工程实例分析现已知一混凝土截面梁，长为L=2.4m，梁高为h=0.3m，梁宽设为单位宽度。

混凝土材料的各项属性为：容重γ=25KN/m3，E=2.4E10Pa，λ=0.2。

若该混凝土梁分别受到以下两种不同约束和不同受力的作用：（1）两端受固定约束作用，中间作用一个集中荷载P=10KN作用，如图A所示。

（2）一端受固定约束作用悬臂梁，梁上作用一均布荷载q=5KN/m作用，如图B 所示。

现要求使用有限元中的三角形六节点单元来计算两种情况下梁的位移与应力，并与力学计算结果进行比较和分析ANSYS分析过程（1）两端固定有限元模型Y方向位移图X方向应力图具体节点位移如下表：x应力表（单位：pa）NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ 1 -0.47117E+06 -94234. 0.0000 -71939. 0.00000.0000 2 -0.44824E+06 -43524. 0.0000 36804. 0.0000 0.0000 4 -0.26659E+06 24017.0.0000 11756. 0.0000 0.0000 6 -0.11092E+06 -1675.1 0.0000 -1416.0 0.0000 0.0000 8 26454. -287.29 0.0000 -529.21 0.0000 0.0000 10 0.14396E+06 -296.19 0.0000 -428.64 0.0000 0.0000 12 0.24665E+06 -154.80 0.0000 -931.20 0.0000 0.0000 14 0.31294E+06 -651.06 0.0000 1868.1 0.0000 0.0000 16 0.25514E+06 777.86 0.0000 2607.3 0.0000 0.0000 18 0.15259E+06 421.23 0.0000 955.79 0.0000 0.0000 20 36815. 350.40 0.0000 1367.3 0.0000 0.0000 22 -99169. 406.51 0.0000 1539.1 0.0000 0.0000 24 -0.25029E+06 709.47 0.0000 469.07 0.0000 0.0000 26 0.47021E+06 94043. 0.0000 71822. 0.0000 0.0000 28 -0.26849E+06 -41899. 0.0000 46711. 0.0000 0.0000 30 -0.12480E+06 -20589. 0.0000 44463. 0.0000 0.0000 32 2346.1 1441.3 0.0000 44301. 0.0000 0.0000 34 0.13084E+06 23544. 0.0000 46007. 0.0000 0.0000 36 0.27890E+06 44622. 0.0000 49721. 0.0000 0.0000 38 0.44740E+06 43435. 0.0000 -36738. 0.0000 0.000040 0.26576E+06 -23958. 0.0000 -11724. 0.0000 0.0000 42 0.11006E+06 1672.9 0.0000 1413.1 0.0000 0.0000 44 -27364. 285.26 0.0000 538.86 0.0000 0.0000 46 -0.14505E+06 297.97 0.0000 455.70 0.0000 0.0000 48 -0.23089E+06 828.18 0.0000 -2277.4 0.0000 0.0000 50 -0.35045E+06 -94932. 0.0000 4506.0 0.0000 0.0000 52 -0.23867E+06 40010. 0.0000 13774. 0.0000 0.0000 54 -0.15354E+06 -1579.2 0.0000 -2170.7 0.0000 0.0000 56 -37694. -287.51 0.0000 -1318.8 0.0000 0.0000 58 98366. -412.70 0.0000 -1539.9 0.0000 0.0000 60 0.24952E+06 -708.11 0.0000 -474.61 0.0000 0.0000 63 0.26768E+06 41770. 0.0000 -46653. 0.0000 0.0000 65 0.12400E+06 20454.0.0000 -44435. 0.0000 0.0000 67 -3155.0 -1579.4 0.0000 -44304. 0.0000 0.0000 69 -0.13167E+06 -23682. 0.0000 -46041. 0.0000 0.0000 71 -0.27977E+06 -44758. 0.0000 -49784. 0.0000 0.0000 151 0.18243E+06 -5692.4 0.0000 37694. 0.0000 0.0000 153 93763. -895.44 0.0000 60650. 0.0000 0.0000 155 2906.0 1964.2 0.0000 67290. 0.0000 0.0000 157 -87037. 5292.4 0.0000 58490. 0.0000 0.0000 159 -0.17211E+06 11178. 0.0000 31663. 0.0000 0.0000 167 73372. -851.10 0.0000 31158. 0.0000 0.0000 169 39292. -840.75 0.0000 49441. 0.0000 0.0000 171 3787.8 -337.99 0.0000 55813. 0.0000 0.0000 173 -32101. 100.68 0.0000 50074. 0.0000 0.0000 175 -67944. 717.92 0.0000 32029. 0.0000 0.0000 183 -17938. -922.76 0.0000 27092. 0.0000 0.0000 185 -6795.5 -612.85 0.0000 42946. 0.0000 0.0000 187 3071.2 18.206 0.0000 48306. 0.0000 0.0000 189 12803. 565.23 0.0000 43126. 0.0000 0.0000 191 22747. 538.90 0.0000 27571.0.0000 0.0000 199 -96298. -717.39 0.0000 22710. 0.0000 0.0000 201 -46228. -1019.6 0.0000 36320. 0.0000 0.0000 203 2626.4 121.91 0.0000 40665. 0.0000 0.0000 205 51239. 880.36 0.0000 36356. 0.0000 0.0000 207 0.10012E+06 736.28 0.0000 23263.0.0000 0.0000 215 -0.15923E+06 18494. 0.0000 11061. 0.0000 0.0000 217 -83947. 9075.8 0.0000 29103. 0.0000 0.0000 219 -2385.6 4224.8 0.0000 35294. 0.0000 0.0000 221 80991. 2496.3 0.0000 32516. 0.0000 0.0000 223 0.16576E+06 1612.2 0.0000 21754. 0.0000 0.0000 231 -0.20646E+06 -75438. 0.0000 -1738.1 0.0000 0.0000 233 -93006. -51133. 0.0000 -1579.6 0.0000 0.0000 235 6530.2 -30687. 0.0000 -666.930.0000 0.0000237 0.10345E+06 -14749. 0.0000 125.67 0.0000 0.0000 239 0.20441E+06 -4119.40.0000 970.85 0.0000 0.0000 247 -0.16755E+06 9862.5 0.0000 -17509. 0.0000 0.0000 249 -87809. 3440.9 0.0000 -31319. 0.0000 0.0000 251 -5584.0 978.66 0.0000 -35737.0.0000 0.0000 253 77562. 806.61 0.0000 -31968. 0.0000 0.0000 255 0.16243E+06 1086.9 0.0000 -20148. 0.0000 0.0000 263 -0.10061E+06 -689.88 0.0000 -23108.0.0000 0.0000 265 -51874. -100.28 0.0000 -35992. 0.0000 0.0000 267 -3478.2 629.38 0.0000 -40521. 0.0000 0.0000 269 45225. 1049.3 0.0000 -36167. 0.0000 0.0000 271 95246. 1060.4 0.0000 -22892. 0.0000 0.0000 279 -23597. -576.87 0.0000 -27627.0.0000 0.0000 281 -13606. -652.21 0.0000 -43170. 0.0000 0.0000 283 -3857.7 -89.957 0.0000 -48308. 0.0000 0.0000 285 5980.8 542.38 0.0000 -42912. 0.0000 0.0000 287 17073. 893.21 0.0000 -27066. 0.0000 0.0000 295 67130. -714.95 0.0000 -32028.0.0000 0.0000 297 31274. -97.707 0.0000 -50075. 0.0000 0.0000 299 -4624.8 340.23 0.0000 -55817. 0.0000 0.0000 301 -40137. 841.32 0.0000 -49444. 0.0000 0.0000 303 -74225. 850.89 0.0000 -31160. 0.0000 0.0000 311 0.17131E+06 -11152. 0.0000 -31681.0.0000 0.0000 313 86204. -5274.6 0.0000 -58500. 0.0000 0.0000 315 -3755.8 -1950.0 0.0000 -67295. 0.0000 0.0000 317 -94623. 911.23 0.0000 -60649. 0.0000 0.0000 319 -0.18330E+06 5714.3 0.0000 -37686. 0.0000 0.0000由以上分析结果可以得出：跨中最大挠度为：2.95E-05m 梁端上截面应力为：-0.35Mpa 跨中上截面应力: 0.47Mpa 跨中下截面应力为：-0.471Mpa 用材料力学进行校核：Wz=bh6222，左右杆端弯矩为：=ql12ql2，跨中弯矩为：2ql24 左右杆端截面正应力为：σ跨中截面正应力为：σ=ql2bh6ql=22ql222bh=0.32MPa 242bh6=4bh=0.47MPa由图乘法求跨中截面的挠度，具体的计算公式如下：W===1EI11EI(412⨯1112-ql2⨯l2⨯1l2⨯)23-12⨯124ql2⨯l2⨯l2⨯13-23⨯l2⨯132ql2⨯l2⨯12)ql(ql41576144-384374EI=2.95E-05m（2）一端固定一端自由Y方向位移图X方向应力图具体节点位移如下表：x应力表（单位：pa）NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ 1 -0.25013E+07-0.50026E+06 0.0000 -0.23536E+06 0.0000 0.0000 2 2344.3 55.551 0.0000 1381.4 0.0000 0.0000 4 -0.20145E+070.13137E+06 0.0000 42962. 0.0000 0.0000 6 -0.16765E+07 -5697.0 0.0000 -4238.2 0.0000 0.0000 8 -0.13587E+07 -602.67 0.0000 -1529.1 0.0000 0.0000 10 -0.10740E+07 -762.28 0.0000 -1374.8 0.0000 0.0000 12 -0.82262E+06 -655.05 0.0000 -1117.5 0.0000 0.0000 14 -0.60460E+06 -562.14 0.0000 -863.89 0.0000 0.0000 16 -0.41991E+06 -468.62 0.0000 -610.04 0.0000 0.0000 18 -0.26856E+06 -375.13 0.0000 -356.22 0.0000 0.0000 20 -0.15053E+06 -281.65 0.0000 -102.36 0.0000 0.0000 22 -65843. -187.66 0.0000 150.44 0.0000 0.0000 24 -14504. -102.05 0.0000 417.31 0.0000 0.0000 26 -3100.4 -5193.8 0.0000 775.10 0.0000 0.0000 28 742.77 684.07 0.0000 633.96 0.0000 0.0000 30 -17.938 -317.56 0.0000 -285.27 0.0000 0.0000 32 -477.64 -2424.3 0.0000 -770.67 0.0000 0.000034 -781.28 -4602.3 0.0000 -570.42 0.0000 0.0000 36 -1125.5 -5696.4 0.0000 -174.96 0.0000 0.0000 38 0.24391E+07 0.24437E+06 0.0000 -0.11805E+06 0.0000 0.0000 40 11812. -4996.7 0.0000 -1071.1 0.0000 0.0000 42 60425. -5175.6 0.0000 -1154.9 0.0000 0.0000 44 0.14240E+06 -5280.4 0.0000 -1421.3 0.0000 0.0000 46 0.25771E+06 -5372.8 0.0000 -1674.3 0.0000 0.0000 48 0.40636E+06 -5466.3 0.0000 -1928.2 0.0000 0.0000 50 0.58834E+06 -5559.8 0.0000 -2182.0 0.0000 0.0000 52 0.80365E+06 -5653.3 0.0000 -2435.9 0.0000 0.0000 54 0.10523E+07 -5746.8 0.0000 -2689.9 0.0000 0.0000 56 0.13342E+07 -5842.7 0.0000 -2932.1 0.0000 0.0000 58 0.16503E+07 -5879.4 0.0000 -3376.0 0.0000 0.0000 60 0.19778E+07 -7803.0 0.0000 2914.3 0.0000 0.0000 63 0.15354E+07 0.22889E+06 0.0000 -0.10713E+06 0.0000 0.0000 650.73975E+06 0.11355E+06 0.0000 -70967. 0.0000 0.0000 67 -7600.7 -6004.9 0.0000 -61499. 0.0000 0.0000 69 -0.75765E+06-0.12447E+06 0.0000 -78773. 0.0000 0.0000 71 -0.15608E+07-0.23582E+06 0.0000 -0.12284E+06 0.0000 0.0000 151 9798.9 -5221.2 0.0000 -7608.6 0.0000 0.0000 153 4996.1 -4256.1 0.0000 -11467. 0.0000 0.0000 155 -911.85 -2609.3 0.0000 -12699. 0.0000 0.0000 157 -6764.9 -887.12 0.0000 -11142.0.0000 0.0000 159 -11230. 312.08 0.0000 -6755.7 0.0000 0.0000 167 42347. -5311.7 0.0000 -14833. 0.0000 0.0000 169 20742. -4334.3 0.0000 -22836. 0.0000 0.0000 171 -1834.5 -2501.8 0.0000 -25426. 0.0000 0.0000 173 -24341. -653.58 0.0000 -22464.0.0000 0.0000 175 -45318. 505.18 0.0000 -13939. 0.0000 0.0000 183 97163. -5261.6 0.0000 -22022. 0.0000 0.0000 185 47621. -4327.6 0.0000 -34159. 0.0000 0.0000 187 -2750.4 -2507.1 0.0000 -38140. 0.0000 0.0000 189 -53018. -662.65 0.0000 -33786.0.0000 0.0000 191 -0.10162E+06 539.25 0.0000 -21132. 0.0000 0.0000 1990.17420E+06 -5215.6 0.0000 -29214. 0.0000 0.0000 201 85610. -4326.4 0.0000 -45483.0.0000 0.0000 203 -3667.2 -2509.3 0.0000 -50853. 0.0000 0.0000 205 -92806. -660.75 0.0000 -45110. 0.0000 0.0000 207 -0.18014E+06 586.11 0.0000 -28324. 0.0000 0.0000 215 0.27346E+06 -5169.3 0.0000 -36406. 0.0000 0.0000 217 0.13471E+06 -4324.80.0000 -56807. 0.0000 0.0000 219 -4584.1 -2511.7 0.0000 -63566. 0.0000 0.0000 221 -0.14371E+06 -659.14 0.0000 -56434. 0.0000 0.0000 223 -0.28088E+06 632.39 0.0000 -35517. 0.0000 0.0000231 0.39494E+06 -5123.0 0.0000 -43599. 0.0000 0.0000 233 0.19492E+06 -4323.20.0000 -68131. 0.0000 0.0000 235 -5500.9 -2514.0 0.0000 -76279. 0.0000 0.0000 237 -0.20572E+06 -657.53 0.0000 -67758. 0.0000 0.0000 239 -0.40384E+06 678.71 0.0000 -42709. 0.0000 0.0000 247 0.53864E+06 -5076.5 0.0000 -50791. 0.0000 0.0000 249 0.26624E+06 -4321.2 0.0000 -79456. 0.0000 0.0000 251 -6417.7 -2516.1 0.0000 -88993. 0.0000 0.0000 253 -0.27884E+06 -655.95 0.0000 -79083. 0.0000 0.0000 255 -0.54903E+06 724.90 0.0000 -49901. 0.0000 0.0000 263 0.70456E+06 -5031.3 0.0000 -57983. 0.0000 0.0000 265 0.34868E+06 -4322.8 0.0000 -90782. 0.0000 0.0000 267 -7336.1 -2519.0 0.0000 -0.10171E+06 0.0000 0.0000 269 -0.36307E+06 -649.67 0.0000 -90406. 0.0000 0.0000 271 -0.71644E+06 772.81 0.0000 -57090. 0.0000 0.0000 279 0.89269E+06 -5018.3 0.0000 -65150. 0.0000 0.0000 281 0.44225E+06 -4346.5 0.0000 -0.10206E+06 0.0000 0.0000 283 -8193.7 -2657.9 0.0000 -0.11441E+06 0.0000 0.0000 285 -0.45838E+06 -751.50 0.0000 -0.10180E+06 0.0000 0.0000 287 -0.90611E+06 819.40 0.0000 -64358. 0.0000 0.0000 295 0.11033E+07 -4700.3 0.0000 -72715. 0.0000 0.0000 297 0.54631E+06 -1332.2 0.0000 -0.11431E+06 0.0000 0.0000 299 -10032. -610.15 0.0000 -0.12657E+06 0.0000 0.0000 301 -0.56488E+06 156.41 0.0000 -0.11184E+06 0.0000 0.0000由以上分析结果可一得出：梁端最大挠度为：9.72E-04m 梁端截面最大应力为：-2.5Mpa 用材料力学进行校核：Wz=bh62，杆端弯矩为：FL =ql22左右杆端截面正应力为：σ固端截面正应力为：σ=6bh==ql222bh=0.32MPa FLbh26FL2bh2226=2.4MPa 左右杆端截面正应力为：σ=ql6bh=ql222bh=0.32MPa由图乘法可知自由端的挠度为：W=1EI(12⨯FL⨯L⨯23L)=1FL3EI3=9.60E-04m结论在对本工程进行ANSYS有限元数值分析过程中，作者采用的单元形式为三角形六节点单元PLANE2单元，因其为平面单元，ANSYS计算过程中没有输入梁的宽度，其计算默认的梁宽为一个单位。

输电线温度及载流量 ANSYS 计算方法及修正因数

输电线温度及载流量 ANSYS 计算方法及修正因数陈锡阳;刘洋;马燕鹏;刘云鹏;吴振扬【摘要】ANSYS software is adopted to establish a mathematical model.The unit volume heat release of conduc-tors can be calculated under different seasonal illumination intensities and national standard values (1 000W/m2 ) . The simulation analysis is illustrated with an example of LGJ240/ing the conductor parameters from the sim-ulation.Morgan formula calculation results are used to solve conductor temperatures and analysis errors.It has been proved that the effect of illumination intensity is limited on the simulation results from the analysis of errors. The error has linear relation to combined heat release coefficient and the current capacity.According to the influen-cing factors, a correction factor is obtained by using Matlab multiple linear regression analysis to get more accurate simulation calculation results.%以LGJ240／40钢芯铝绞线为例，利用ANSYS软件建立数学模型，分别考虑不同季节的日照强度和国标规定值1000 W／m2，仿真得出一定载流量下的导线温度，并采用摩尔根公式求解相同条件下的导线温度，以摩尔根公式计算结果为准进行误差分析。

ansys连续梁桥的影响线计算

FINI/CLEARSPAN=3 !定义连续梁跨数L=20 !定义单跨跨径/FILNAME,MODEL/TITLE,The %SPAN%*%L%M Continuous Bridge Analysis /NOPR/PREP7*AFUN,DEG/VIEW,1,0,0,1!!!! 初始化结束!!!!********************************!!!!********************************!!!!定义相关参数SEGMENT=5 !每米单元个数NMAX=SEGMENT*L*SPAN+1 !计算最大节点号X0=0.0Y0=0.0 !定义原点SEC_H=L/20SEC_W=L/10 !计算截面高、宽!!!!定义相关参数定义结束!!!!********************************!!!!********************************!!!!建立有限元模型ET,1,BEAM3MP,EX,1,3.5E7MP,PRXY,1,0.167 !定义单元和材料属性R,1,SEC_W*SEC_H,SEC_H**3*SEC_W/12,SEC_H !定义梁截面N,1,X0,Y0N,NMAX,X0+L*SPAN,Y0FILL,1,NMAX !定义节点TYPE,1MAT,1REAL,1ESYS,0 !定义单元属性*DO,I,1,NMAX-1E,I,I+1*ENDDO !生成单元*DO,J,1,NMAX,SEGMENT*LD,J,UY*IF,J,EQ,1,THEND,J,UX*ENDIF*ENDDO !对节点施加约束ALLS/PBC,ALL,,1EPLOTSAVE !存储模型!!!!模型建立结束!!!!******************************** !!!!******************************** !!!!模型求解/SOLU*DO,I,1,NMAXF,I,FY,-1*IF,I,GT,1,THENFDELE,I-1,FY*ENDIF !对节点施加单元荷载LSWRITE,I !存储载荷步*ENDDOANTYPE,0OUTRES,ALL,LAST,OUTPR,BASIC,ALL,TIME,1AUTOTS,-1NSUBST,1, , ,1KBC,0 !定义有关求解参数ALLS,ALLLSSOLVE,1,NMAX !求解所有载荷步!!!!模型求解结束!!!!********************************!!!!********************************!!!!进入后处理器计算影响线/POST1*DIM,NODE_X,ARRAY,NMAX !定义节点X坐标存储数组*DIM,N_QY,TABLE,NMAX,NMAX !定义QY 影响线存储表*DIM,N_MZ,TABLE,NMAX,NMAX !定义MZ 影响线存储表*DIM,QY_EXTR,ARRAY,4,NMAX !定义QY 影响线极值存储数组*DIM,MZ_EXTR,ARRAY,4,NMAX !定义MZ 影响线极值存储数组*DIM,TRANS_V,ARRAY,NMAX-1 !定义中间传递数据向量ESEL,ALL*DO,I,1,NMAXN_QY(0,I)=IN_MZ(0,I)=I*ENDDO !给N_QY和N_MZ表的0行赋值（节点号）*VGET,NODE_X,NODE,ALL,LOC,X !给NODE_X赋值（节点X坐标）*ABSET,'Creating Efficacy Data ......',BAR !初始化状态条*DO,I,1,NMAX*ABCHECK,NINT(100*I/NMAX) !更新状态条SET,IETABLE,QYI,SMISC,2ETABLE,QYJ,SMISC,8ETABLE,MZI,SMISC,6ETABLE,MZJ,SMISC,12 !建立Beam3的单元表数据N_QY(I,0)=NODE_X(I,1)N_MZ(I,0)=NODE_X(I,1) !给N_QY和N_MZ的0列赋值（节点X坐标）*VGET,TRANS_V,ELEM,ALL,ETAB,QYI !从读取各单元I端剪力QYI赋予TRANS_V *MFUN,N_QY(I,1),TRAN,TRANS_V !将TRANS_V中的值赋予N_QY的第一列*GET,N_QY(I,NMAX),ELEM,NMAX-1,SMISC,8 !读取最后一个单元的J端剪力QY*VGET,TRANS_V,ELEM,ALL,ETAB,MZI !从读取各单元I端弯矩MZI赋予TRANS_V *MFUN,N_MZ(I,1),TRAN,TRANS_V !将TRANS_V中的值赋予N_MZ的第一列*GET,N_MZ(I,NMAX),ELEM,NMAX-1,SMISC,12 !读取最后一个单元的J端弯矩MZ *ENDDO*ABFINISH !终止状态条（*ABSET *ABCHECK *ABFINISH须联用）TRANS_V(0)=!!!!QY和MZ的影响线建立结束!!!!********************************!!!!********************************!!!!计算影响线的最大、最小值并决定其位置*DIM,COLUMN_V,ARRAY,NMAX !定义中间临时数组*ABSET,'Geting Extremum ......',BAR !初始化状态条*DO,I,1,NMAX*ABCHECK,NINT(100*I/NMAX) !更新状态条*VCOL,1*MFUN,COLUMN_V(1),COPY,N_QY(1,I) !从N_QY中读取第1列数据给COLUMN_V *VSCFUN,INDEX,LMAX,COLUMN_V !从COLUMN_V中提取最大值所处位置序号QY_EXTR(1,I)=NODE_X(INDEX) !根据序号从NODE_X中提取坐标值*VSCFUN,QY_EXTR(2,I),MAX,COLUMN_V !从COLUMN_V表中提取QY最大值*VSCFUN,INDEX,LMIN,COLUMN_V !从COLUMN_V中提取最小值所处位置序号QY_EXTR(3,I)=NODE_X(INDEX) !根据序号从NODE_X中提取坐标值*VSCFUN,QY_EXTR(4,I),MIN,COLUMN_V !从COLUMN_V表中提取QY最小值*VCOL,1*MFUN,COLUMN_V(1),COPY,N_QY(1,I) !从N_MZ中读取第1列数据给COLUMN_V *VSCFUN,INDEX,LMAX,COLUMN_V !从COLUMN_V中提取最大值所处位置序号MZ_EXTR(1,I)=NODE_X(INDEX) !根据序号从NODE_X中提取坐标值*VSCFUN,MZ_EXTR(2,I),MAX,COLUMN_V !从COLUMN_V表中提取MZ最大值*VSCFUN,INDEX,LMIN,COLUMN_V !从COLUMN_V中提取最小值所处位置序号MZ_EXTR(3,I)=NODE_X(INDEX) !根据序号从NODE_X中提取坐标值*VSCFUN,MZ_EXTR(4,I),MIN,COLUMN_V !从COLUMN_V表中提取MZ最小值*ENDDO*ABFINISH !终止状态条COLUMN_V(0)=!!!!计算影响线的最大、最小值结束!!!!********************************/eof !结束该宏的执行，以下可以选择执行/AXLAB,X,Span_X/XRANGE,0,SPAN*L/GROPT,DIVX,12/GROPT,CURL,1/AXLAB,Y,VALUE*VPLOT,N_QY(1,0),N_QY(1,1), 151*VPLOT,N_MZ(1,0),N_MZ(1,1),51,101,151。

10.6 利用影响线计算影响量值

FP1 A
FP2
FR FPi
FPn B
y A x1 y1 x2 x0 xi xn y2
y0 B yi yn x
当一组集中荷载作用于影响线的同一条直线段时当一组集中荷载作用于影响线的同一条直线段时，为了简化计同一条直线段可用其合力F 代替，而不会改变所求量的数值。算，可用其合力 R代替，而不会改变所求量的数值。有
当为均布荷载即q(x) = q 当为均布荷载即时，则上式成为
x
Z = q ∫ ydx = qA0
a
a A2
b
y
A1
b
式中，表示Z影响线在均布式中，A0表示影响线在均布荷载范围内面积的代数和。
Z影响线影响线
All Rights Reserved
重庆大学土木工程学院®
的弯矩，【例10-6】试利用影响线求图示梁中截面的弯矩，并用静力】试利用影响线求图示梁中截面K的弯矩平衡方程验算。平衡方程验算。解：用静力法或机动法作MK影响线，如图所示。用静力法或机动法作影响线，如图所示。
6m
3m
3m
M K = FP1 y1 + FP 2 y2 + q1 A1 + q2 A2 − q2 A3
6 4 A y1 K 5 y2 4 A1 2 A2 B A3 1
y1 = 4
1 y2 = 5 A1 = (4 + 2) × 6 × = 18 2
A2 =
1 × 2×6 = 6 2
A3 =
1 3 ×1× 3 = 2 2
Z = ( FR x0 ) tan α = FR y0
All Rights Reserved 重庆大学土木工程学院®

基于ansys平台的影响线计算功能的二次开发

收稿日期:2004211209.作者简介:吴　灏(19792),男,硕士研究生;武汉,华中科技大学土木工程与力学学院(430074).基于AN SYS 平台的影响线计算功能的二次开发吴　灏1　陈传尧1　杨文兵1　杨新华1(1.华中科技大学　土木工程与力学学院,湖北　武汉　430074)摘　要:桥梁电算当中,桥梁结构内力分析涉及空间梁格的影响线计算问题,当前采用的一些算法在工程应用中有一定的不足.依据内力影响线定理,采取AN SYS 提供的单元生死功能顺利实现在关心节点处的相对单位位移,使该定理直接能够用于实际计算,并在AN SYS 平台进行了二次开发,编制了相应的宏,能够高效地解决梁格类复杂的空间结构影响线计算问题.关键词:内力影响线;　单元生死;　AN SYS中图分类号:TU 311.4:U 448.27 文献标识码:A 文章编号:167227037(2005)增20001204 随着大量斜、弯梁桥的出现,在桥梁平面结构内力分析中广泛采用了梁格法,平面计算问题变成了空间问题.在活载作用下结构最不利内力计算采用了影响线的概念,原来的单梁影响线的计算变成了空间梁格的影响线的计算问题[1].许多学者在这方面做了不少努力,沈为平基于内力影响线定理,将节点间相对单位位移转化为加在单元上的力[2],但该方法对约束模式有一定的要求,在程序的算法上也比较复杂.王文斌基于AN SYS 平台按照影响线的定义对结构所有节点上分别加载,循环求解然后提取影响值,实现了影响线的计算[3],该方法求解数据多,当结构单元划分比较多的时候,效率不够高.本文基于AN SYS 平台,根据内力影响线定理[2]对影响线功能二次开发,旨在高效、方便地求得梁格、斜拉桥等复杂空间结构的影响线,为梁格、斜拉桥及悬索桥的影响线求解提供软件平台.1　计算方法及其在AN SYS 中的实现目前影响线计算方法很多,主要有静力法、位移法、弹性荷载法及混合法作影响线等[4],这些方法对简单结构是方便有效的,如简支梁.但空间桥梁的电算中,桥梁结构趋于复杂,如梁格、悬索桥及斜拉桥等,以往的方法在应用方面遇到一定的困难.为了解决这些问题,采用基于虚功原理的梁内力影响线定理[2]的影响线算法:欲求杆系结构中某截面的关心内力分量,可以首先解除与该关心内力分量相对应的约束,并给予相对应的单位相对位移,由此产生的杆系结构变形在该单位外力方向的投影,在数值上等于该关心内力的影响线.1.1　关心节点处相对位移的实现内力方向的定义如图1,图中阴影部分为AN SYS 中beam 188梁单元截面,I ,J 为单元的两个节点,两个节点的连线与截面垂直,为局部坐标系的x 轴,K 为梁单元的方向点,位于z 轴,由z 轴和x 轴根据右手法则得到局部坐标系的y 轴.不管梁单元在空间何处,它的内力方向始终按照该局部坐标系进行定义,从而可以将梁单元的内力方向统一起来.图1　AN SYS 中beam 188单元截面局部坐标为了在AN SYS 中实现内力影响线的计算,首先要在截面处顺利产生相对位移.当采用beam 188和189等梁单元时,一个截面表现为一个节点,某方向只有一个固定位移,而定理中要求在关心截面处产生相对位移,采取的方法是在关心节点处生成一个新节点,该新节点与关心节点具有相同的坐标位置.在AN SYS 中给出这两个节点的约束方程,使它们在关心内力分量方向的第22卷增刊2005年5月华　中　科　技　大　学　学　报(城市科学版)J.of HU ST.(U rban Science Editi on )V o l .22Sup.M ay .2005图2　简支梁内力Q 的影响线计算新老单元示意位移相差单位位移,其它位移保持一致.要保证新生成的节点能够加入原结构体系计算,需要生成新的单元代替原体系中某个相应旧单元;计算时运用AN SYS 提供的单元生死法,杀死旧单元,然后求解.图2是一个简支梁按照上述方法在AN SYS 中求解10号节点内力Q 的影响线后新老单元位置示意图,图中编号为节点号,10号节点是关心截面所在位置.在与10号节点相同的位置生成新节点42号节点,由42号节点和11号节点成新的单元,代替原来10号节点和11号节点所在的单元(旧单元).在计算中,杀死旧单元,使之不参与计算.1.2　指定定位节点及定义局部坐标在空间梁格中,常常遇到多个梁单元共用同一个节点,如果要求的是该节点的影响线,面临着杀死旧单元,生成新单元来代替它的问题.事实上,从图2可以看出,在杀死旧单元的时候,可以选择包含9和10号节点为旧单元,也可以选择包含10和11号节点的单元为旧单元,到底如何选择,显然需要指定另外一个节点来给要杀死的旧单元予以定位,这个节点称为定位节点.指定了定位节点,但是还不能直接进行计算.因为内力的方向是按照图1的局部坐标定义的,所以要求耦合新旧节点位移和给出它们的约束方程之前,要把坐标系从总体坐标系转到局部坐标系.AN SYS 中没有直接提供类似图1所示的局部坐标系,需要生成.可以采取AN SYS 中三节点生成局部坐标的方法,选取关心节点、定位节点这两个节点所在单元的方向点来生成局部坐标,如果定位节点和关心节点分别为它们所在单元的I 和J 节点,从定位节点到关心节点确定的方向仍然为x 轴,而方向点首先确定的是y 轴,然后右手法则确定z 轴.这样确定的一个局部坐标系相当于图1所示的局部坐标系沿x 轴正向旋转了90°(图3),方向点K 在轴上;如果定位节点和关心节点是J ,I 节点,那么还必须在图3坐标系基础上沿y 正向旋转180°.这样一个局部坐标系给后面的约束方程和耦合位移带来新的问题,需要进一步处理.图3　自定义局部坐标1.3　单位位移符号的计算因为上述自定义的局部坐标和截面的局部坐标的y 轴和z 轴位置互换,这样求和y 或z 有关的内力分量的影响线的时候,需要进行调整.如要求M y 影响线,按照内力影响线定理是解除y 方向的转角约束,给予相对位移,但是由于截面局部坐标和自定义局部坐标不同,实际上是解除z 方向的转角约束,给予相对单位位移.在约束方程中给予新节点和关心节点相对单位位移的时候,需要综合考虑自定义局部坐标,内力正负号习惯地定义这两个因素的影响;要保证在如图2所示的在同一根梁上选择不同的定位点(9或11)的时候,最后算出来的影响线符号保持一致,这三个因素决定了单位位移的符号.因为这三个因素的综合影响没有明显的规律,所以要分析各种情况加以调整和整理,使计算所得结果符合内力符号的定义习惯.首先要算出自建局部坐标系三个方向在总体坐标中的单位矢量,即x τy τz ο=l 1m 1n 1l 2m 2n 2l 3m 3n 3i ϕj οkο.(1)设单位位移为f use ,初值为1.0,x τ,y τ对符号的影响的开关变量为f x ,z ο对符号的影响的开关变量为f y z ,这两个开关变量初始值都是1.0,遇到要改变的情况则置为-1.0,则最后的单位位移fuse=fuse・f x ・f y z .(2)将内力分量分类,N x 和T x 为第一类,M y 和Q z 为第二类,M z 和Q y 为第三类.实际验算表明第一类符号没有影响,只需讨论第二类和第三类的符号变化.公式(3)是讨论f x 的取值・2・华　中　科　技　大　学　学　报(城市科学版) 2005年f x =-0.1　(l 1<0或l 1=0,l 2>0或 l 1=0,l 2=0,l 3<0)1.0 其它.(3)f y z 的取值,要分y 向加载和z 向加载两大方面,每方面还要分第二类和第三类内力予以讨论.讨论的方法如同公式(3),不过这时候根据的是z ο各分量的符号.讨论情况比较多,这里就不一一详细列出.1.4　求解计算和宏做好上面的准备工作之后,将关心节点和新节点所求内力分量约束方向指定单位位移,其它方向位移保持一致,然后求解计算.根据内力影响线定理,杆系结构变形在加载方向的投影数值上就是影响值.一般情况下,在非外力加载方向的位移变形较小,观察AN SYS 中位移变形图在外力加载方向的变形,可以得到影响线大致状况,因此直接用位移变形图作为影响线.AN SYS 提供了一种参数化设计语言(AN SYS Param eter D esign L anguage ,A PDL ),可用来自动完成常规操作或者通过参数化(变量)方式来建立分析模型的脚本语言,用A PDL 作为命令式语言创建宏可以给用户带来极大方便.据此,编制了实现影响线计算功能的宏模块.下面附上一些关键程序段,即!生成新节点,激活局部坐标3Get ,u 1,node ,spk ,loc ,x3Get ,…!找到关心节点信息N ,(m axnode +1),u 1,u 2,u 3,ro t 1,ro t 2,ro t 3,!生成新节点3Get ,no rien t ,elem ,okel m ,node ,3!找到单元的方向点C s ,11,0,spk 2,spk ,no rien t ,1,1!建立自定义坐标系,编号11C sys ,11,!将激活坐标系转换坐标系11N ro tat ,spk ,(m axnode +1),,!将要耦合的两点的坐标转到激活坐标系11!在这基础上进行相应的位移耦合3if ,innerfo rce ,eq ,1,then!当内力为弯矩M z Cp ,(m axcpnum +1),ro tz ,spk ,(m axnode +1)!将新节点与指定节点耦合Cp lgen ,(m axcpnum +1),ux ,uy ,uz ,ro tx ,!将新节点与指定节点进一步耦合Ce ,(m axcenum +1),fu se ,spk ,ro ty ,1,(m axnode +1),ro ty ,-1,,,,!定义约束方程!杀死老单元,激活新单元Ek ill ,okel m!杀死找到的单元E ,spk 2,(m axnode +1),no rien t!生成新单元,代替死去的单元2　应用实例考虑图4所示梁格模型,梁格平面在xy 平面内,z 向为加载方向;该梁格模型采取的是beam 188单元,梁格长为30m ,宽为15m ,截面为(0.2×0.3)m 2;泊松比v =0.3,弹性模量E =2×105M Pa ,左右两端固支.在划分单元的时候,每根梁的方向点在梁的正上方沿z 轴建立,每根梁划分单元的时候为5份,单元长度为1m .图4　两端固支的梁格模型不失一般性,取梁格模型A 区域梁上的某个节点的作为关心节点予以计算.分别计算该节点的轴力,剪力,弯矩和扭矩的影响线.在AN SYS当中直接取这个四个内力的位移变形图,作为影响线(图5).图5(a )梁格上所有影响值处于同一位置,这个值实际上是零,因为在梁格上沿z 轴加载,不会产生轴力.图5(b )和(c )分别为弯矩和剪力的影响线,从图中可看出在远离关心节点的地方加载,对关心节点影响较小,这也符合圣维南原理.图5(d )为该节点扭矩的影响线,在全梁格上(a )　Nx的全梁格影响线(b )　My的全梁格影响线(c )　Q z 的全梁格影响线(d )　T x 的全梁格影响线图5　四种内力的全梁格影响线・3・增刊吴　灏等:基于AN SYS 平台的影响线计算功能的二次开发较远的地方对它有影响,此时力臂较长,产生的矩也较大,对该号节点所在梁的扭矩影响就较大.3　结　论理论上,本文采用的方法和按定义算出的结果应该是一致的,因为内力影响线定理本质上和影响线定义是等价的,在文献[2]中给出了详细的证明.通过取一些验算点,分别按自编的宏和定义分别得到它们的影响值比较也证实了这一点.目前,桥梁电算发展到空间,对影响线的计算提出了新的要求.直接采用梁的内力影响线定理,基于AN SYS 平台进行二次开发求解影响线.通过解决一系列在梁格求解计算中遇到的问题,使得整个求解可以扩展到空间梁格的任意截面.本文只是进行了一次静力计算,所以计算规模小,和文献[3]多次循环计算求得影响线相比,单截面(节点)求解效率更高,可以有效方便地求解像梁格、悬索桥及斜拉桥等空间桥梁结构的影响线.参考文献[1]　戴公连,李德建.桥梁结构空间分析设计方法与应用[M ].北京:人民交通出版社,2001.[2]　沈为平,刘　钢.内力影响面分析的机动法——理论,算法和程序[M ].北京:人民交通出版社,1994.[3]　王文斌.在AN SYS 中实现影响线的计算[EB OL ].h ttp :∥www .an sys .com .cn conference con 2004,2004211209.[4]　龙驭球,包世华.结构力学[M ].北京:高等教育出版社,2000.Execution of the I nf luence L i ne Ca lcula tion i n ANS Y SW U H ao 1　CH EN Chuan 2y ao 1　YA N G W en 2bing 1　YA N G X in 2hua1(1.Schoo l of C ivil Eng .&M echan ics ,HU ST ,W uhan 430074,Ch ina )Abstract :O n the com p u ter calcu lati on of b ridges ,the in ternal fo rce analysis of sp ace structu res often invo lves the calcu lati on of influence line .B u t the general m ethods p resen tly u sed can no t m eet the needs of p ractical engineering .A cco rding to the influence line p rinci p le ,a new and m o re effective m ethod is given .B y creating the relative un it disp lacem en t on the concerned node ,the influence line p rinci p le is em p loyed directly in to the p ractical engineering calcu lati on .T he code of ou r m ethod is w ritten by som e AN SYS m acro s .T he resu lts p roved that th is m ethod can calcu late the influence line of the com p lex structu res such as sp ace gridiron successfu lly and efficien tly .Key words :in ternal fo rce influence line ;elem en t b irth and death ;AN SYS・4・华　中　科　技　大　学　学　报(城市科学版) 2005年。

影响线作法

作法的根据:
主梁
ab/l x 1 Mk影响线
1.无论荷载在主梁上还是在纵梁上,结点处的纵标相同;
1-x/s s x/s
2.影响线在相邻结点间是直线.
四.静定桁架影响线
1 1
桁架承受的是结点荷载。经结点传荷的主梁影响线的做法同样适用于桁架。
1
1
a
N1影响线
aa 1
四.静定桁架影响线
1
EF
mK 0
M K YAa a ax / l
MK影响线 1
ab/ l
b
Fy 0 QK YA 1 x / l QK影响线
a/l 1
练习:作YA , MA , MK , QK
影响线.
A l/2
P=1 K l/2
练习:作YA , MA , MK , QK MA x
P=1 x
影响线.
A l/2
G
1.N1影响线 EF
N2 N2
A C N1 YA
N1 D
力在G点右侧: mF 0
B YB N1 YA
23
A C 1D
aa
a
1
I.L.YA
力在F点左侧: mF 0 N1 2YB 1
2.N2影响线
力在G点右侧: FY 0 N 2 2YA 2
力在F点左侧: FY 0 N 2 2YB 1
1
QC左
1
1
Q4
QC右
5.4 超静定结构的影响线
以图示梁为例讨论超静定结构的影响线做法。
x P=1
A
P=1
P1
P=1
B
YB ( x)
x1
11
x1 1
1P
用力法求解：

影响线的绘制

QD = 1 M D= －x ( 0≤x≤d )
MD影响线
d
多跨静定梁（复习） 1、多跨静定梁的几何组成多跨静定梁是由若干单跨梁用中间铰按照几何不变无多余约束体系组成的。如图：
A B C
D
E
E
F
F
G
G
层次图：
A B
C
D
多跨静定梁的组成特点：可以在铰处分解为以单跨梁为单元的基本部分（图中的ABC）和附属部分（图中的CDE和EFG )。
（二）伸臂梁的影响线
E L1 x A P=1 a L C B b L2 F
L＋L1 L
E
1 ＋ A
RA影响线
F － L2 B L＋L2 L L 1 ＋ B
1、支座反力影响线 L－ x ∑MB= 0 得 RA=
x ∑MA= 0 得 RB= L L
RB影响线
E L1 － A
F
L
(－L1 ≤ x ≤ L＋ L2 )
2m
2m
1m
A
B MC
1
C － 2m
D
＋ E
MB影响线
A 3m
F
P=1 3m 1/2
B 2m
C 2m
G
2m
D
E 2m
QF 影响线
A F －
＋ 1/2
B
C － 1/3 1 ＋
1/6 D ＋E 2
MG 影响线 A B C MG
1
E
D
－
1
影响线的应用概述：在移动荷载作用下，要确定反力和内力的最大值以
作为结构设计的依据，显然要确定该量值的最大值，
必须先确定产生这个最大值的荷载位置。这个荷载位
置称为该量值的最不利荷载位置。影响线的最大作用

ANSYS热分析教程及命令流算例

＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝SOLID5－三维耦合场实体具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。

本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。

在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。

在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。

与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。

INFIN9－二维无限边界用于模拟一个二维无界问题的开放边界。

具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。

所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。

使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。

使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。

PLANE13－二维耦合场实体具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。

由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。

具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。

具有大变形和应力钢化功能。

当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。

LINK31－辐射线单元用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。

每个节点有一个自由度。

可用于二维（平面或轴对称）或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。

允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。

发射率可与温度相关。

如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析，辐射单元应当被一个等效的或（空）结构单元所代替。

LINK32－二维传导杆用于两节点间热传导的单轴单元。

该单元每个节点只有一个温度自由度。

可用于二维（平面或轴对称）稳态或瞬态的热分析问题。

如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析，该单元可被一个等效的结构单元所代替。

LINK33－三维传导杆用于节点间热传导的单轴单元。

该单元每个节点只有一个温度自由度。

基于ANSYS的影响线生成程序

-- 基于ANSYS的影响线生成程序占时只适用于等跨连续梁，可修改后适用于任意桥型由于用的是BEAM188单元，所以自己先定义一个截面先否则可稍做修改，用BEAM4等梁单元均可1、最不利位置的求法bl-----桥长bs----桥的单跨长ms----网分大小，当然是越小越精确，不过也不要太小。

*ask,bl,\'bridge_length\'*ask,bs,\'bridge_span(a single span length)\'*ask,ms,\'meshsize(the mesh size of z direction)\'/prep7!定义材料ET,1,BEAM188KEYOPT,1,1,0KEYOPT,1,2,0KEYOPT,1,4,0KEYOPT,1,6,0KEYOPT,1,7,1KEYOPT,1,8,1KEYOPT,1,9,1KEYOPT,1,10,0MPREAD,\'mat_lxl\',\'mp\',\' \'!定义截面SECTYPE,1,BEAM,MESH,liangSECREAD,\'liang\',\'SECT\',\' \',MESH!生成单梁模型k,1,k,2,blk,3,,bsl,1,2lesize,all,mslatt,1,1,1, ,3, ,1lmesh,allNUMMRG,NODE, , , ,LOW!利用荷载步进行加载/solu*do,n,0,bl/msnsel,s,loc,x,0d,all,uy,0,,,,ux*do,j,bs,bl,bsnsel,s,loc,x,j,j+0.0005d,all,uy,0*enddoallsf,node(n*ms,0,0),fy,-10000nsubst,1kbc,1outres,alloutpr,alltime,0.0001+n*mslswritefdele,all,all*enddoallslssolve,1,bl/ms+1!将结果读入数组/post1*DIM,moment_x,ARRAY,bl/ms,bl/ms+1,1SET,,,,,,,1allsETABLE,mom,SMISC,15*VGET,moment_x(1,1),ELEM,1,ETAB,mom, ,2*do,m,2,bl/ms+1SET,,,,,,,mallsETABLE,REFL*VGET,moment_x(1,m),ELEM,1,ETAB,mom, ,2*enddo!找出最大值和最小值（最大正值为负弯距，最小负值为正弯距），并记录其行号和列号。

ansys 行列式计算命令

ANSYS 是一款强大的有限元分析软件，在工程领域广泛应用，其行列式计算命令功能十分重要。

下面我们来详细介绍一下如何在 ANSYS 中进行行列式计算。

一、行列式的概念行列式是矩阵的一个重要性质，其定义如下：对于一个 n 阶矩阵 A，其行列式记作 det(A)，其值为det(A) = Σ (−1)^(i+j) * 本人j * Mij其中 i，j 为矩阵元素的行号和列号，本人j 为矩阵元素，Mij 为以元素本人j 为首元的 i,j 元素剩余的元素构成的 n-1 阶子式的行列式。

二、在 ANSYS 中进行行列式计算在 ANSYS 中进行行列式计算，可以通过命令流或者 APDL 脚本来实现。

下面分别介绍这两种方法。

1. 命令流方式在命令流中，可以通过以下步骤来进行行列式计算：（1）使用 *MATRIX 命令定义矩阵*DIM,A,ARRAY,n,m*VGET,A(1,n),1,n,1 ! 从其他命令获取矩阵A的元素*VGET,A(2,n),1,n,2……*VGET,A(m,n),1,n,m其中 n 为矩阵的行数，m 为矩阵的列数，通过 *VGET 命令可以获取矩阵 A 的元素。

（2）使用 *DETR 命令计算行列式*DETR,N,detA,A其中 N 为行列式的维度，detA 为计算得到的行列式值。

2. APDL 脚本方式在 APDL 脚本中，可以通过以下步骤来进行行列式计算：（1）使用 *MATR 命令定义矩阵*MATR,n,m,A*DO,i,1,n*DO,j,1,m*GET,A(i,j),MACRO,i,j*ENDDO*ENDDO其中 n 为矩阵的行数，m 为矩阵的列数，通过 *GET 命令可以获取矩阵 A 的元素。

（2）使用 *DET 命令计算行列式*DET,detA,A其中 detA 为计算得到的行列式值。

三、行列式计算的应用在工程分析中，行列式计算常用于解决线性方程组、矩阵求逆、矩阵的秩等问题。

ANSYS各种线命令

ANSYS各种线命令ANSYS各种线命令5.2.2 硬点硬点实际上是一种特殊的关键点。

用户可利用硬点施加载荷或从模型线和面上的任意点获得数据。

硬点不改变模型的几何形状和拓扑结构。

大多数关键点命令如FK、KLIST和KSEL 等都适用于硬点。

而且硬点有自己的命令集和GUI中的部分。

如果用户发出更新图元几何形状的命令，例如布尔运算或简化命令，任何与图元相连的硬点都将被删去。

因此在完成实体模型之后应当将所有的硬点加入。

如果删除一个联系着硬点的图元，硬点会：·与图元一起被删除（如果硬点与其它任何图元都没有关系）·与被删除的图元分离（如果硬点与另外的图元相连）不能用拷贝、移动或修改关键点的命令操作硬点。

硬点有其自己的命令和GUI控制。

当使用硬点时不支持映射网格划分。

5.2.2.1 定义硬点：可以在现有线或面上定义硬点。

在这两种情况下，用户可通过如下定义硬点在图元上的位置：·拾取（不适于从IGES文件中输入的模型）·指定比率（只适用于线）·指定总体X、Y和Z坐标用下列方法生成硬点：·在已有线上定义单个的硬点：命令：HPTCREATEGUI: Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints>Hard PT on Line>Hard PT by ratio Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints>Hard PT on Line>Hard PT by coord Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPT on Line>Hard PT by picki·在已有面上定义单个的硬点：命令：HPTCREATEGUI: Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints>Hard PT on area>Hard PT by ratio Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints>Hard PT on area>Hard PT by coord Main Menu>Preprocessor>Create>Keypoints>Hard PT on area>Hard PT by picki5.2.2.2 选择硬点：用户可以用下列方法选择硬点或带有硬点的几何图元：·选择硬点：命令：KSELGUI : Utility Menu>Select>Entities注意：在选择图元对话框中，选择同时包含关键点和硬点的项。

影响线1

1 l 1 l l q ( l 2) 2 4 2 2 4
2ql
q
ql
k
ql 2 / 4
Qk左 1 1 2ql ql q 0 2 2 3ql / 2 1 1 2ql ql ( ) q 0 2 2 ql / 2
纵梁
横梁

主梁
3.将相邻投影点连以直线. 作法的根据:
1.无论荷载在主梁上还是在纵梁上,结点处的纵标相同;
0
ab/l

Mk影响线

b/l

2.影响线在相邻结点间是直线.
a/l
Qk影响线
例：利用影响线求k截面弯矩、剪力。解：M k 2ql ( l / 4) ql l / 4
Qk 机动法步骤:解除与所求量对应的约束,得到几何可变体系。令其发生虚位移,并使与该量对应的广义位移为1,方向与该量正向相同。虚位移图即为该量影响线, 0 基线上部为正。
YA影响线
1
Qk影响线
MA影响线
1
）
YA
1
Qk
Mi
Mi影响线l/21ຫໍສະໝຸດ ）MAl/4
1
Mk影响线 1 Mk ）
l/2
Q i影响线
2.N2影响线
力在G点右侧: 力在F点左侧:
FY 0 N 2 2YA F
Y
2
0 N 2 2YB 1 3.N3 影响线 N 3 2 N 2 / 2 N2 N3 4.N4 影响线力在G左: N4=0 D 0 力在G点: N4=-1
I.L.N4
1
10.3 作影响线的虚功法
i

影响线求法-结构力学

影响线的应用
简支梁的绝对最大弯矩和内力包络图
§4.1 移动荷载及影响线的概念
•移动荷载大小、方向不变，荷载作用点改变的荷载。 •反应特点结构的反应（反力、内力等）随荷载作用位置的改变而改变。
•主要问题移动荷载作用下结构的最大响应计算。线弹性条件下，影响线是有效工具之一。
• 工程中的移动荷载是多种多样的，不可能针对每一个结构在各种移动荷载作用下产生的效果进行一一的分析，研究移动荷载对结构各种力学物理量的变化规律。一般只需研究具有典型意义的一个竖向单位集中荷载 FP = 1 沿结构移动时，某一量值（内力、支反力等）的变化规律，再利用叠加原理，求出移动荷载对结构某一量值的影响。
③由影响线方程作出影响线。
静力法作单跨静定梁的影响线 x 1、支座反力影响线 M A 0 FBy x / l 0, l
FP=1
a l
C
b
B
M
0 FAy l x / l 0, l 2、剪力影响线 ,弯矩影响线
B
A
FAy ＋ FBy.影响线 1 ＋ FAy.影响线 1
x 1m
A
FP=1 C D E F G
3m
B
3m
2m
4m
2m
2m 1m
MA.I.L
3m×6=18m
2m
1m 3m 1 1 FRD.I.L
1/3 1/2 1
1/2
1/2
FQD右.I.L
§4.4 静力法作桁架的影响线
平面桁架只承受结点荷载，单位移动荷载 FP=1通过纵梁﹑横梁（横梁放置在结点上）系统传给桁架结点，如同前面讨论的简支梁受结点荷载的情况一样。因此，桁架任一杆的轴力影响线在两结点之间是一直线。求桁架杆件轴力的影响线时，把单位移动荷载FP=1依次作用在各结点上，用结点法或截面法求出杆件的轴力即可。Leabharlann E A l1 FAyx

ANSYS软件计算的基本过程.

3.1.3 定义单元类型
BEAM
CIRCUit
CONTACt FLUID
HYPERelastic INFINite
MASS
MATRIX
PIPE
PLANE
SHELL SOLID
SURFace TARGEt
USER
VISCOelastic
COMBINation
HF(High Frequency)
LINK MESH
Main Menu > Preprocessor > Operate > Scale > Volumes + 按[Pick All] 对RX, RY,和 RZ输入 1/2.54 设置 IMOVE为“Moved”, 然后按 [OK]
或用命令: VLSCAL, ALL, , , 1/2.54, 1/2.54, 1/2.54, , 0, 1
b. 拾取最左边的节点，在拾取菜单中选择 OK. c. 选择All DOF. d. 选择 OK. （如果不输入任何值，位移约束默认为0）
e. Main Menu: Solution > -Loads- Apply > -StructuralForce/Moment > On Nodes
f. 拾取最右边的节点，在选取对话框中选择OK. g. 选择 FY. h. 在 VALUE框中输入 -4000，选择 OK.
d. Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -LinesLines > Straight Line
e. 选取两个关键点，在拾取菜单中选择OK
3.存储ANSYS数据库：Toolbar: SAVE_DB 4.设定分析模块：

§4-7 用求解器计算结构的影响线

§4-7 用求解器计算结构的影响线基于机动法，静定结构影响线的计算可以归结为几何可变体系的刚体位移（机构运动）模态的计算，因此可以利用求解器中几何构造问题的自动求解功能间接地计算影响线。

求解器中专门设置了影响线的求解功能，可以直接计算一般平面结构的影响线。

本节只讨论静定结构影响线的求解器计算方法。

用求解器计算静定结构的影响线时，用户首先要输入一个静定结构，然后要输入计算影响线所需要的其他控制参数。

1.输入影响线求解参数求解器可以求解任意平面结构的任意一个单元内任一截面内力的影响线。

单位荷载可以是单位竖向力、水平力或单位力矩；截面内力可以是轴力、剪力或弯矩。

在编辑器中依次选择菜单：“命令”、“其他控制参数”、“影响线”，便可打开“影响线求解参数”对话框，从中可以看到“单位荷载”和“截面内力”两个数据栏。

在“单位荷载”栏中，可以按需要选择单位荷载的“类型”和“方向”；在截面内力栏中可以选择欲求影响线的截面内力的类型、所在单元及其截面的位置。

输入数据后单击“应用”按钮将命令写到命令文档中，然后单击“关闭”退出对话框。

以下用具体的例题来说明。

2.例题例4-7-1试求解图3-11-1a中结构在竖直荷载作用下杆件(2)、(6)中点弯矩、剪力和轴力的影响线。

解先输入结构体系，输入的数据文档见图3-11-1。

在该命令文档中END命令之前，插入一空行，以备插入命令用。

下面以杆件(2)中点的弯矩影响线为例，进一步说明做法。

按上一节做法打开“影响线求解参数”对话框。

在单位荷载数据栏中，类型选为“力”，方向选“向下”。

在截面内力框中，单元码选2，距杆端1选“1/2”L处，内力类型选“弯矩”。

单击应用、关闭后，可在命令文档中见到命令行：“影响线参数,-2,2,1/2,3”。

其中关键词“影响线参数”后边的-2代表单位荷载沿y轴方向（竖直的），指向y轴的反方向（即向下）；再后面的2代表第2个单元；1/2表示截面位置；3代表弯矩。

第十四章影响线

第十四章影响线§ 14-1影响线的概念前面几章讨论的是固定荷载作用下结构的内力和位移计算。

通常我们把作用在结构上位置固定不变的荷载称为固定荷载或恒载，如结构的自重荷载。

但工程中有些结构除了承受恒载外还承受另一类荷载（包括设备、风、雪等暂时荷载），称为活荷载。

活荷载分两类：一类是移动荷载，其特点是大小、方向不变，但作用的位置可以移动，常见的有在桥梁上行驶的汽车荷载，工业厂房中吊车梁上的吊车荷载；另一类是时有时无，可任意断续布置的可动均布荷载，如楼面上的人群荷载等。

本章重点讨论活荷载作用下，静定梁的反力和内力的计算问题。

为叙述方便，在本章把反力、内力、位移等量称为量值，用S 表示。

在移动荷载作用下，梁中各量值S 都随荷载位置移动而变化，而且每个量值都存在一个最大（最小）值，此时产生相应最大（最小）值的荷载作用位置，称为该量值的最不利荷载位置。

如图14-1所示的简支梁AB ，当汽车由左向右行驶时，反力1R 将逐步减小，反力2R 则逐步增大。

显然，梁内各截面的弯矩和剪力也将随汽车的行驶而发生变化。

工程实际中，移动荷载通常是由多个间距保持不变的竖向荷载组成，其具体的组合多种多样，不可能逐一加以研究。

为此，计算时取最具代表性的竖向单位移动荷载1=F 来研究，当1=F 沿结构移动时，某一量值的变化规律就能找出，根据迭加原理，就可以求其各种移动荷载作用下的变化规律。

当量纲为一的竖向单位集中荷载1=F 沿结构移动时，表示某一量值随荷载位置而变化的规律的函数图形，称为该量值的影响线。

以横坐标表示单位移动荷载的位置，纵标表示该量值的影响线数值，正上负下，并要标明控制值以及正负号。

该量值影响数值的量纲为该量值的量纲与移动荷载量纲之比。

影响线是研究移动荷载作用下结构计算的基本工具，利用影响线可确定实际移动荷载作用下某量值的最不利荷载位置，进而求出该量值的最大值。

本章介绍绘制静定梁影响线的基本方法（静力法和机动法）、量值最不利荷载位置的确定及影响线的应用和简支梁的内力包络图。