平面桁架ansys分析
ansys课程设计报告-平面桁架静力学分析
辽宁工程技术大学课程设计课程大型工程分析软件及应用题目平面桁架的静力分析院系力学与工程学院专业班级学生姓名学生学号2018年01月07 日力学与工程学院课程设计任务书课程 大型工程分析软件及应用课程设计题目 平面桁架的静力分析专业 姓名主要内容：1、 小型铁路桥由横截面积为3250mm 2的钢制杆件组装而成。
一辆火车停在桥上，EX=2.1×105MPa ，μ=0.3，ρ=7.8×103kg/m 3。
试计算位置R 处由于载荷作用而沿水平方向移动的距离以及支反力，同时，分析各个节点的位移和单元应力。
2、 试件的几何参数设计报告目录a=1ma=1m a=1m b=1mRF2=280KNF1=210KN第1章概述................................................................................................................... - 3 -1.1 课程设计的意义、目的..................................................................................................... - 3 - 第2章 ANSYS详细设计步骤........................................................................................ - 3 -2.1问题分析.............................................................................................................................. - 3 -2.2基于ANSYS分析的步骤................................................................................................... - 3 -2.2.1启动ANSYS，进入ANSYS界面........................................................................... - 4 -2.2.2定义工作文件名和分析标题.................................................................................... - 4 -2.2.3设定分析类型............................................................................................................ - 4 -2.2.4选择单元类型............................................................................................................ - 4 -2.2.5定义实常数................................................................................................................ - 5 -2.2.6定义力学参数............................................................................................................ - 5 -2.2.7存盘............................................................................................................................ - 6 -2.2.8创立关键点先、线.................................................................................................... - 6 -2.2.9设置、划分网格........................................................................................................ - 8 -2.2.10施加荷载并求解.................................................................................................... - 10 - 第3章设计结果及分析............................................................................................. - 13 -3.1显示桁架变形图................................................................................................................. - 13 -3.2列表显示节点解................................................................................................................. - 14 -3.3上述分析对应的命令流如下：......................................................................................... - 15 - 结论............................................................................................................................... - 17 - 心得体会....................................................................................................................... - 17 - 参考文献....................................................................................................................... - 18 -设计报告第1章概述1.1 课程设计的意义、目的1〕ANSYS模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性〔固有频率和振型〕，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷的重要参数，也可作为其他动力学分析的起点，是进行谱分析或模态叠加法普响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS桁架优化分析实例
12．单击 OK 关闭对话框并打开 Get Element Table Sum Results 对话框。 13．在 Name of Parameter to be Defined 域输入 VTOT。 14．单击 OK 关闭对话框。 15 ． 选 择 菜 单 Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters 打 开 Scalar Parameters 对话框。 16．在 Selection 域输入 RHO=2.85E-4 并按 ENTER 键。本信息应显示在菜 单上。
第五步：定义实参 1． 选择 Main Menu>Preprocessor>Real Constants，打开实参对话框。 2． 单击 Add，打开实参对话框中单元类型。 3． 单击 OK，打开 LINK1 实参对话框。 4． 在实参序列号区域中键入 1。 5． 在横截面区域中键入 A1。 6． 单击 Apply。这将确认 LINK1 的实参并将 1000 输入实参 1 的横截面 区域。 7． 在实参序列号区域键入 2。 8． 在横截面面积区域键入 A2。 9． 单击 Apply。这将确认 LINK1 的实参并将 1000 输入实参 1 的横截面 区域。 10．在实参序列号区域键入 3。 11．在横截面面积区域键入 A3。 12．在 LINK1 实参对话框中单击 OK。 13．在实参对话框中单击 Close。
2． 单击 Add 定义单元表格并打开 Define Additional Elementary Table Items 对话框。
3． 在 User Label 域中输入 EVOL。 4． 在 Item,Comp Results Data Item 菜单的左列单击 Geometry，在右列单 击 Elem Volume VOLU。 5． 单击 OK 关闭对话框。 6． 在 Element Table Data 对话框中单击 Close。 7． 选择菜单 Main Menu>General Postproc>Element Table>Sum of Each Item 打开 Tabular Sum of Each Element Table Item 对话框。 8． 单击 OK 计算总和。SSUM 命令窗口将显示总和为 0.382842E+07。 9． 单击菜单条上的 Close 关闭 SSUM 命令窗口。 10．选择菜单 Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data 打开 Get Scalar Data 对话框。
Ansys作业2桁架分析
(1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)1) 进入ANSYS菜单路径“程序>ANSYS >ANSYS10.0”2) 设置工作文件名菜单路径“file > Change Jobname”，弹出“Change Jobname”对话框，输入“CYKLink”，单击【OK】确定并关闭对话框。
(2) 设置计算类型菜单路径“ANSYS Main Menu: Preferences…”，在弹出的对话框中选择“Structural”，单击【OK】确定并关闭对话框。
(3) 选择单元类型菜单路径“ANSYS Main Menu: Preprocessor >Element Type>Add/Edit/Delete…”，在弹出“Library of Element Types”对话框中按照如图1所示参数选择，单击【OK】确定并关闭对话框。
图1 “Library of Element Types”对话框(4) 定义实常数菜单路径“ANSYS Main Menu: Preprocessor >Real Constants…>Add/Edit/Delete ”，在弹出的对话框中单击“Add > OK”，弹出如图2所示“Real Constant …”对话框，参数设置“AREA 0.000416”，单击【OK】确定并关闭对话框。
图2 “Real Constant …”对话框(5) 定义材料参数菜单路径“ANSYS Main Menu: Preprocessor > Material Props > Material Models”，在弹出的菜单中打开“Structural > Linear > Elastic > Isotropic”，弹出如图3所示“Linear Isotropic Material…”对话框，并设置如下参数。
图3 “Linear Isotropic Material…”对话框图4 “Beam Tool”对话框(6) 定义梁的截面菜单路径“ANSYS Main Menu: Preprocessor > Sections > Beam > Common Sections”，弹出如图4所示“Beam Tool”对话框，并按照图4设置，单击【OK】确定关闭对话框。
ansys桁架结构分析实例
ansys桁架结构分析实例平面桁架的静力分析摘要：近些年来，ANSYS 工程软件在工程领域内运用的很多，在分析线性有限元模型上比其他软件更具有优势。
而在ANSYS 软件中最常用的是线性静力分析，尽管很多的材料不一样，但结果确基本一致。
本文主要是要对平面桁架进行静力分析。
关键字：线性；桁架；有限元；结构The plane truss static analysisAbstract ：ANSYS engineering software engineering field use in recent years, a lot, in the analysis of linear finite element model on more than any other software advantages. The most commonly used in ANSYS linear static analysis, although a lot of the material is not the same, but the result was consistent. This article is mainly for static analysis of plane truss.Key words：Linear; truss; finite element; structure1. 引言结构分析的四个基本步骤是：创建几何模型、生成有限元模型、加载与求解、结果评价与分析。
具体步骤与结构分析类型有关，并且有些步骤可以省略或相互之间交叉，如简单结构的几何模型创建过程可省略而直接创建有限元模型，加载可在处理层也可以在求阶层等，需要根据具体情况以便利原则而定。
2主要步骤结构线性静力分析步骤为：2.1创建几何模型（1）清楚当前数据库。
回到开始层：FINISH 命令。
清楚数据库的操作步骤要在开始层。
清楚数据库：/CLEAR命令。
基于ANSYS分析的平面桁架结构优化设计
文章编号:1009-6825(2007)20-0054-03基于ANSYS 分析的平面桁架结构优化设计收稿日期:2007-01-29作者简介:李炳宏(1982-),男,后勤工程学院军事建筑工程系硕士研究生,重庆 400041李 新(1981-),男,后勤工程学院军事建筑工程系硕士研究生,重庆 400041李炳宏 李 新摘 要:以六杆平面桁架结构为例,利用大型有限元分析软件A NSYS5.7对其按照重量最轻的原则进行了优化分析,实现了利用AN SY S5.7进行结构优化设计的全过程,得到了重量最轻的优化分析结果,在满足工程要求的前提下,节约了大量的工程材料。
关键词:AN SY S,有限元分析,平面桁架结构,优化设计中图分类号:T U 323.4文献标识码:A1 概述在工程实践中,结构优化设计的方法一直是科学工作者和工程技术人员最为关注的问题之一。
从已有工程经验看,与传统设计相比,优化设计可以使土建工程降低造价5%~30%。
20世纪60年代以来,随着计算机计算能力的不断提高,人们把有限元分析的方法和各种数学规划方法相结合,并逐步发展成为一种系统和成熟的方法,使得结构优化的技术得到了更快的发展。
文中以六杆平面桁架为例,利用AN SY S 的优化分析功能对其按照重量最轻的原则进行了优化设计,方便快捷地得到了较好的优化结果(重量最轻),实现了利用AN SY S 的优化分析功能进行平面桁架结构优化设计的全过程。
2 有关ANSYS 优化分析的基本概念A NSYS 优化分析中包括的基本概念有设计变量、状态变量、目标函数、分析文件等。
1)设计变量是作为自变量,通过改变设计变量的数值来实现结果的优化,设计变量的上下限决定了设计变量的变化范围。
坏可能引起结构的连续倒塌和整体破坏。
研究火灾高温下,不同结构的性能变化规律;研究火灾高温下,结构连续倒塌和整体破坏的机理,是结构抗火研究的主要内容。
3.3 混凝土结构抗火设计方法的研究设想混凝土结构的抗火设计可从两个途径进行研究:1)把火灾的高温作用等效为一种荷载,与结构上的其他荷载(恒载、活载、风载、地震作用等)一起参与荷载效应组合,按概率极限状态设计方法进行设计,即建立考虑火灾高温作用的统一的结构设计方法。
有限元分析 ansys 桁架.ppt
整体位移和局部位移之间的关系为：
UiX uix cos uiy sin UiY uix sin uiy cos U jX u jx cos u jy sin U jY u jx sin u jy cos
将以上方程写成矩阵形式有： U T u
0 0 0
0 k 0
0
0 0
uiy
u jx
u jy
其中
k keq
AE L
，写成矩阵形式： f K u
将 f 和 u替换成 F和 U ，有：
T 1F K T 1U
其中 T 1是变换矩阵 T 的逆矩阵，为：
FjY
k
sin
cos
cos2
sin cos
sin cos sin2
sin cos sin2
cos2 sin cos
cos2 sin cos
sin cos UiX
sin2 sin cos
U和u分别代表整体XY坐标和局部xy参考系下节点i和j的
位移。T 是从局部变形转化到整体变形的变换矩阵。
类似地，局部力和整体力之间有以下关系：
FiX fix cos fiy sin FiY fix sin fiy cos FjX f jx cos f jy sin FjY f jx sin f jy cos
L
E 在弹性区域，应力和应变服从虎克定律：
由以上三个方程我们得到：
F
AE L
L
所得方程和线性弹簧的方程 F kx 很相似。因此， 统一横截面的中心受力的杆建模时可以有如下刚度的弹簧：
空间桁架ANSYS
空间桁架ANSYS建模与分析1、 问题描述如下图所示一空间桁架受大小均为10kN的集中力作用，材料杨氏模量E=2.1*105MPa，泊松比μ=0.3。
2、 问题分析此题的目的是通过ANSYS软件求解出空间桁架在受集中力下所产生的位移，所以为了得到所需要的结果，我们按照ANSYS求解的步骤，依次进行前处理、求解、通用后处理。
前处理中的主要工作包括设置初始空间、设定单元类型、定义实常数、定义材料属性以及绘制几何图形；求解主要包括施加约束和载荷；通用后处理主要包括得出各种数据结果、图形以及动画等。
从桁架的受力方式，我们可以猜想桁架的跨中的竖向位移一定是最大的，两端的位移肯定是最小的。
三、模型建立1. 启动 ANSYS以交互模式进入ANSYS，工作文件名为KJHJ。
2. 初始空间的设置a. 开始一个新文件时，首先有必要清除计算机内存中过去的操作，点击应用菜单中File菜单下的Clear&Start New命令。
b. 选择Main Menu: Preferences，在弹出的对话框中选择Structural和h-Method项，点击OK。
3. 设定单元类型a. Main Menu: Preprocessor > Element Types > Add/Edit/Deleteb. 选择 Add . . .c. 左边单元库列表中选择 linkd. 在右边单元列表中选择 spar 8e. 选择 OK 接受单元类型并关闭对话框f. 选择 Close 关闭单元类型对话框4. 定义实常数.a. Main Menu: Preprocessor > Real Constants> Add/Edit/Deleteb. 选择 Add . . .c. 选中spar 8单元，点击OKd. 在AREA框中输入 0.02 （横截面积）e. 选择 OK 定义实常数并关闭对话框f. 选择 Close 关闭实常数对话框5. 定义材料性质在主菜单中选择Preprocessor > Material Props > Material Models，在弹出的对话框中进行如下操作：a. 选择Structural>Lines>Elastic>Isotropicb. 在EX框中输入2.1e11（弹性模量）c. 在PRXY框中输入0.3（泊松比）e. 选择OK 定义材料属性f. 选择Material>Exit，一处对话框6. 绘制几何图形a. Main Menu: Preprocessor > Modeling > Create > Nodes > In Active CSb. 在弹出对话框中输入关键点编号 1c. 输入x,y,z坐标 0,0,4d. 在主菜单中选取Preprocessor > Modeling > Copy > Nodes > Copy，对已建1点进行复制e. 在弹出对话框中，在Total unmber of copies一项输入5（包括1节点），DX项输入8，y，z方向上偏移量为0，INC默认为1f. 如上步骤输入节点6的坐标8,0,8g. 在主菜单中选取Preprocessor > Modeling > Copy > Nodes > Copy，对已建1点进行复制h. 在弹出对话框中，在Total unmber of copies一项输入3（包括6节点），DX项输入8，y，z方向上偏移量为0，INC默认为1i. 使用图形界面控制面板，点击Bot按钮，现实所建的8个节点分布j. 在主菜单中选取Preprocessor > Modeling > Copy > Nodes > Copy对已建8点进行复制，复制次数为2，y方向偏移量DY为4，DX,DZ为0。
基于ANSYS的平面桁架有限元分析.
PREP7 !* ET,1,LINK180 !* R,1,10, ,0 !* !* MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.0e6 MPDATA,PRXY,1,,0.3 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 WPSTYLE,,,,,,,,1 FLST,3,1,8 FITEM,3,0,0,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,30,0,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,0,30,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,30,30,0 N, ,P51X FLST,3,1,8 FITEM,3,60,30,0
5
数值解与解析解的比较与分析
求出了平面桁架的数值解与解析解，现将两 者的结果进行列表对比
数值解与解析解的比较与分析
表2 整体坐标系下各节点的位移(in)
节点 解析解
U1x 0 0
U1y 0 0
U2x -0.0029 -0.002925
U2y -0.0085 -0.0084404
U3x 0 0
U3y 0 0
基于AN限元分析
平面桁架是工程中常见的结构，本文基于ANSYS平台对平面桁架进行有 限元分析。 首先通过有限元法的理论知识求得平面桁架在一定工况下的理论值，然 后利用ANSYS进行分析得到数值解，最后通过比较理论解与数值解得出结论。 利用ANSYS对平面桁架进行有限元分析，可以提取其他分析结果，对深 入研究平面桁架问题提供了强有力手段，也对其他结构问题的有限元分析具 有指导性意义与价值。
数值解与解析解的比较与分析
表4 单元①的内力与正应力（lb）
平面桁架ansys分析
作业一 平面桁架ansys 分析用ansys 分析图1。
设250.1,100.2cm A MPa E =⨯=。
图11 设置计算类型Preferences →select Structural →OK2 选择单元类型Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →Link 3D finit stn 180 →OK 3 定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add… →select Type 1→OK →input AREA:1 →OK →Close (the Real Constants Window)4 定义材料属性ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.0e5, PRXY:0.3 →Material →Exit5 生成几何模型生成关键点，如图2.图 2ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →1(3,0),2(0,0),3(0,30) →OK生成桁架ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Line →依次连接点2→1→3→1→OK如图3.图36 网格划分，如图4.ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →Pick All :OK→input NDIV: 1 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: lines →Mesh→Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window)图 47 模型施加约束与载荷，如图5.分别给1,3两个关键点施加约束ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On Keypoints →拾取2→Apply →select Lab2:ALL DOF→Apply→拾取3→OK→select Lab2:UX→OK 给1关键点施加y方向载荷ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Keypoints →拾取特征点2→OK →Lab: FY, Value: -10→OK图 58 分析计算ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK9 结果显示，如图6.ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape→select Def + undeformed →OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu… →select: DOF Solution, Y-Component of displacement, Deformed shape with undeformed model →OK图6。
有限元上机实验：ANSYS桁架分析
机电工程学院有限元法课程设计学号：专业：学生姓名：任课教师：2016年5月桁架有限元分析本问题研究针对机器人腿部机体的受力变形研究。
在机器人的所有结构中，该结构受力较复杂，强度要求较高，需要对其进行受力分析并进行结构优化。
一、研究对象由等直杆构成的平面桁架如图1所示，等直杆的截面积为30cm2，弹性模量为E=2.1e5 Mpa，泊松比为μ=0.3，密度为7800kg/m3，所受的集中力载荷为2.0N。
分析该桁架的强度是否符合要求，给出约束节点的支反力、杆件受力以及受力节点的位移。
载荷：1.0e8 N图1 超静定桁架二、分析过程1.打开软件，更改文件名称和存储位置：File>Change Jobname and Change Directory 。
图2 更改文件名图3 更改存储位置2.选取有限元单元：Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Link > 3D finit stn180 > OK > Close。
图4 选取有限元单元3.定义截面积：Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete > Add > 输入截面面积“0.03”> Ok > Close。
图5定义截面积4.输入材料弹性参数：Preprocessor > Material Props > Material Models > Structural > Linear >Elastic > Isotripic > 输入弹性模量> 输入泊松比＞Ok > 关闭窗口> SA VE_DB 保存数据。
图6 输入材料弹性参数5.建立节点，坐标分别为(0,1) (1,0) (1,1) (2,1) ：Preprocessor >Modeling>Create>Nodes>On working Plane>选取点。
平面桁架静力学分析
力08创新实践平面桁架的静力学分析学号班级姓名指导教师完成日期2011年11月25日平面桁架的静力学分析摘要：平面桁架的静力分析，是工程中的重要环节。
题目就是一个平面桁架经理分析的典型例子，本文通过有限元法，通过ANSYS语言，清晰地计算出了桁架的节点位移和个支座反力。
关键词：平面桁架静力分析有限元ANSYS引言:1.有限元分析的基本理论有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。
有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。
有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。
经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。
2.有限元求解问题的基本步骤第一步：问题及求解域定义：根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。
第二步：求解域离散化：将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域，习惯上称为有限元网络划分。
显然单元越小（网络越细）则离散域的近似程度越好，计算结果也越精确，但计算量及误差都将增大，因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。
平面桁架结构的有限元分析
平面桁架结构的有限元分析平面桁架结构是一种经常在建筑和工程领域中使用的结构形式。
它由直杆组成，连接在节点上，形成一个稳定的平面结构。
平面桁架结构的设计和分析需要使用有限元分析方法来确定结构的受力状态和稳定性。
本文将介绍平面桁架结构的有限元分析方法，包括模型建立、加载条件、应力和变形分析等。
首先，建立平面桁架结构的有限元模型。
模型应包括杆件和节点两个基本元素。
杆件是结构的主要受力元素，节点是杆件的连接点。
通过连接节点和杆件，可以构建起整个桁架结构。
在有限元模型中，每个节点被赋予一个坐标，每个杆件的长度和截面积也需要定义。
通过这些信息，可以建立结构的有限元模型。
加载条件是进行有限元分析的第二个关键步骤。
加载条件包括结构所承受的外部力和约束条件。
外部力是指作用于结构上的力，包括重力、风力、地震力等。
约束条件是指限制结构自由运动的条件，例如固定节点或滑动支座等。
在有限元分析中，将这些加载条件应用到有限元模型中，以模拟真实结构的受力情况。
然后进行应力和变形分析。
在有限元分析中，结构的应力分布和变形情况可以通过求解有限元方程来得到。
有限元方程是由结构的力平衡和材料的应力-应变关系所组成的方程组。
通过求解有限元方程，可以计算出结构中每个节点的应力和变形情况。
这些结果可以用来评估结构的安全性和稳定性。
在进行有限元分析时，需要注意一些细节。
首先，选择合适的材料模型和参数。
不同的材料具有不同的力学特性，例如弹性模量、屈服强度等。
选择适当的材料模型和参数，以获得准确的分析结果。
其次，进行网格划分和单元类型选择。
将结构划分为小单元，并选择适当的单元类型，以确保每个单元的形状和大小适合结构的几何形状。
最后，进行后处理和结果分析。
得到应力和变形结果后，可以进行结果的可视化和分析，以评估结构的性能。
总之，平面桁架结构的有限元分析是一种有效的工具，可以用于评估结构的受力状态和稳定性。
通过合适的模型建立、加载条件选择以及应力和变形分析等步骤，可以得到准确的分析结果，为结构的设计和优化提供有力支持。
简单桁架桥梁ansys分析
简单桁架桥梁ansys分析Ansys是一款广泛使用的有限元分析软件，可以用于各种工程结构的分析，包括桁架桥梁。
下面是一个简单的桁架桥梁分析的步骤，使用Ansys进行模拟。
一、建立模型1.创建新的分析：在Ansys中，首先需要创建一个新的分析。
选择适当的分析类型，例如静态分析或动态分析，根据需要进行设置。
2.创建几何体：在Ansys中，可以使用自带的建模工具创建几何体。
对于桁架桥梁，需要创建梁单元和节点。
梁单元用于模拟桥梁的横梁和纵梁，节点用于连接梁单元。
3.定义材料属性：为梁单元分配适当的材料属性，例如弹性模量、泊松比、密度等。
4.网格化：对几何体进行网格化，以生成有限元网格。
可以调整网格密度以获得更精确的结果。
5.边界条件和载荷：定义边界条件和载荷。
对于桁架桥梁，可能需要在支撑处施加固定约束，并在桥面上施加车辆载荷。
二、进行分析1.运行分析：在Ansys中，可以运行分析并观察结果。
可以使用后处理功能来查看结果，例如位移、应力、应变等。
2.检查结果：检查模型的位移、应力、应变等是否符合预期。
如果结果不符合预期，可能需要返回模型进行修正。
三、优化设计1.优化设置：在Ansys中，可以使用优化工具对模型进行优化设计。
设置优化目标，例如最小化总重量或最大化刚度。
2.运行优化：运行优化过程，Ansys将自动调整模型的参数以达到优化目标。
3.检查结果：在优化完成后，检查结果以确保满足设计要求。
四、验证模型1.确认模型的正确性：在完成优化设计后，需要确认模型的正确性。
可以通过与实验数据进行比较，或者与其他分析工具的结果进行比较来验证模型的准确性。
2.进行敏感性分析：可以使用Ansys的敏感性分析功能来确定哪些参数对模型结果影响最大。
这有助于在后续设计中更好地控制这些参数。
3.确认模型的可靠性：确认模型是否符合工程要求和规范。
如果模型满足所有条件，那么可以将其用于实际工程设计。
五、应用模型1.工程设计：在确认模型的正确性和可靠性后，可以将模型应用于实际的工程设计。
桁架的ansys分析
如图结构各杆的弹性模量和横截面积都为, 112A mm100=，求解该结构的节点位移、单元应力以2.9510/E N m=⨯,2及支反力。
1. 进入ansys程序，进入File，Change Jobname, →huangbinqi→OK。
2. 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences…选Structural → OK3.选择单元类型ANSYS Main Menu: 进入Preprocessor， Element Type，Add/Edit/Delete…→Add…→Link：2D spar 1，点击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:2.95e11 (弹性模量)，PRXY: 0.3 (泊松比) → OK ，5. 定义实常数以确定单元的截面积ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants…→Add/Edit/Delete →Add →Type 1→ OK→Real Constant Set No: 1 (第 1 号实常数), AREA: 1e-4 (单元的截面积) →OK→Close6.创建节点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Creat→Nodes→ In Active CS；Node number 1 ：（0,0,0）→Apply，Node number 2 ：（0.4,0,0）→Apply，Node number 3：（0.4,0.3,0）→Apply，Node number 4 ：（0,0.3,0）→OK7.生成单元ANSYS Main Menu: Preprocessor → Modeling → Create → Elements→Elem Attributes ，（接受默认值），Auto numbered→Thru nodes→ OK→选择节点1，2→ Apply，创建单元1.选择节点2，3→ Apply，创建单元2.选择节点1，3→ Apply，创建单元3.选择节点3， 4→OK，创建单元4.后显示节点号，单元号：PlotCtrls→Numbering→，将Node Number，ELE/Attrib numbering 打开。
基于ANSYS分析的平面桁架结构优化设计
Ｉ ｖ ｓｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｔ ・ ｆ ｔ ・ ｒ ｆ ｆｒ ・ ｅ ｉｔ ｎｃ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ｃ ｎ ｒ ｔ ｔ ｕ ｔ ｒ ｓ ｎ ｅ ｔｇ ｔｏ ｎ ｓａ ｅ ｏ －ｈｅ ａ ｔｏ ｉｅ ｒ ｓ ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｇ ｏ ｏ ｃ研究 的努力方 向。
火灾作为一种多发 的灾害 ， 对人们的生命及财产造成惨重的
３ ３ 混 凝 土 结 构 抗 火 设 计 方 法 的研 究 ．
设 想混凝 土结构的抗火设计可从两个途径进行研究 ：） １把火 损失。建筑火灾对混凝土结构造成一定 的损伤甚至整体 的破坏。 建立混 凝土结 构的抗 火设计方 法 ， 灾的高温作 用等效 为一 种荷 载 ， 结构 上 的其他 荷载 （ 与 恒载 、 活 研究混凝 土结构 的抗火性 能 ， 理应成为混凝 载、 风载 、 地震作用等 ） 一起 参与 荷载效 应组合 ， 概率极 限状态 建立抗火混凝 土结构 的损伤评估及修 复加 固方法 ， 按 土结构研究的一项重要 任务 。建 立我 国的混凝 土结构抗 火设计 设计方法进行设计 ， 即建立考虑火灾 高温作用 的统 一的结构设计
ＮＳ Ｓ优化 分析 的基本概 念 计相比 ， 优化设计 可以使土建工 程降低造价 ５ ％～３ ％。２ ０ ０世纪 ２ 有 关 Ａ Ｙ
６ ０年代以来 ， 随着计算 机计算能 力的不断 提高 ， 们把有 限元分 人 和成熟 的方 法 ， 使得结构优化 的技术得到 了更快的发展。 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ优化分析中包括 的基 本概念有设 计变量 、 状态变量 、 １设计变 量是作为 自变量 ， 过改变设 计变量的数值来实现 ） 通 析的方 法和各种数学规划方法相结合 ， 逐步发展成为 一种系统 目标 函数 、 并 分析文件等。 文中以六杆平面桁架 为例 ， 利用 ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ的优化 分析功 能对 结 果的优化 ， 设计变量的上下限决定了设计 变量 的变化范围。 坏可能引起结构 的连续倒塌和整体破坏 。研 究火灾高温下 ， 同 加 固。 目前 ， 不 对现 有建筑结构 加 固方 法的研究非 常活跃 ， 充分研 借助 已有 的加 固方法 和手段 ， 应 结构 的性能变化规律 ； 研究 火灾 高温下 ， 结构 连续倒 塌 和整 体破 究混凝土结构 的火灾 损伤 特点 ， 坏的机理 ， 是结构抗火研究 的主要 内容 。
平面桁架结构的有限元分析
运用ANSYS进行平面刚架模拟建模及误差分析摘要有限单元法（或称有限元法）是在当今工程分析中获得最广泛应用的数值计算方法。
由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。
伴随着计算机科学和技术的快速发展，现已成为计算机辅助设计和计算机辅助制造的重要组成部分。
ANSYS软件是目前世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计软件接口，实现数据的共享和交换。
本文主要分析平面刚架在均布荷载作用下模拟的有限元模型计算与手工计算之间的误差。
关键字：ANSYS软件有限元平面刚架PIANE STEEL FRAME WITH ANSYS SIMULATION MODELINGAND ERROR ANALYSISABSTRACTFinite element method (or finite element method) is the most widely used in modern engineering analysis of numerical calculation method. Because of its versatility and effectiveness, attaches great importance to by the engineering and technology. Along with the rapid development of computer science and technology, has now become a computer aided design and computer aided manufacturing is an important part .At present,the software of ANSY is the fastest growing computer aided engineering (CAE) software on the world, interfacing with the majority of computer aided design software, realizing the sharing and exchange of data. This paper mainly analyzes the model of planar frame software of ANSYS.KEYWARDS:software of ANSYS，finite element，planar frame1 有限元法简介有限元法是一种高效能、常用的数值计算方法。
用ANSYS对一桁架结构进行有限元计算
用ANSYS对一桁架结构进行有限元计算有限元分析是一种常用的结构力学计算方法，其可以有效地分析并预测复杂结构的力学行为。
ANSYS是一款广泛使用的有限元分析软件，其提供了强大的功能和工具，可以对各种类型的结构进行有限元计算。
一桁架结构是一种常见的工程结构，其由一根主梁和多个次梁构成。
这种结构广泛应用于桥梁、建筑物和机械设备等领域。
下面将介绍在ANSYS中对一桁架结构进行有限元计算的步骤和方法。
首先，在ANSYS中创建一个新的工程，并选择适当的工作空间和单位。
然后，使用ANSYS的几何建模工具，如DesignModeler或SpaceClaim，创建一桁架结构的三维模型。
可以通过绘制线段、矩形和圆弧等基本几何形状来构建结构。
此外，还可以导入外部CAD文件或使用ANSYS提供的几何建模功能创建结构。
创建完模型后，需要定义结构的材料属性。
根据具体情况，在ANSYS的材料库中选择适当的材料，并将其属性分配给结构中的各个部分。
可以指定材料的弹性模量、泊松比、密度和屈服强度等参数。
接下来，定义结构的约束条件和加载情况。
可以在结构的关键节点上固定约束或施加位移约束，以模拟实际工况中的支撑条件。
此外，在适当的位置上施加集中载荷、分布载荷或压力等加载，以模拟外部力的作用。
在定义好约束条件和加载情况后，需要进行网格划分。
ANSYS提供了多种网格划分算法和工具，如Tetrahedral、Hexahedral和Prism等。
根据模型的复杂程度和预期计算结果的准确性，可以选择适当的网格划分方法。
完成网格划分后，可以开始进行有限元计算。
在ANSYS中，可以选择适当的有限元求解器，并设定求解器的参数。
然后，进行计算并等待计算结果。
在计算完成后，可以对结果进行后处理。
ANSYS提供了丰富的后处理工具和功能，如显示变形、应力云图、位移云图、剖面图等用于分析和解释计算结果。
可以通过这些后处理工具来评估结构的强度和刚度，并与设计要求进行对比。
第5例 杆系结构的静力学分析实例—平面桁架2
第5例 杆系结构的静力学分析实例—平面桁架[本例提示] 介绍了利用ANSYS 求解杆系结构的方法、步骤和过程。
5.1 概述实际结构都是空间结构，所承受的载荷也是空间的。
但是如果结构具有某种特殊形状，所承受的载荷具有特殊的性质，就可以将空间问题简化为杆系结构问题、平面问题等。
这样处理后，计算工作量大大减少，而所得结果仍可满足精度要求。
所谓杆系结构指的是由长度远远大于其它方向尺寸（10:1）的构件组成的结构，如连续梁、桁架、刚架等。
当结构承受不随时间变化的载荷作用时，分析其位移、应变、应力和力，需要进行静力学分析。
ANSYS 静力学分析的步骤如下：5.1.1 前处理进行有限元模型的创建。
5.1.2 求解 静力学分析所施加的载荷类型有：外部施加的集中力和压力；稳态的惯性力（如重力和离心力）；位移载荷；温度载荷。
5.1.3 后处理静力学分析的结果包括结构的位移、应变、应力和反作用力等，一般是使用POST1（普通后处理器）来查看这些结果。
5.2 问题描述及解析解图5-1所示为一平面桁架，长度L =0.1 m ，各杆横截面面积均为A =1×10-4 m 2，力P =2000 N ，计算各杆的轴向力F a 、轴向应力σa 。
根据静力平衡条件，很容易计算出各杆的轴向力F a 、轴向应力σa ，如表5-1所示。
表5-1 各杆的轴向力和轴向应力图 5-1 平面桁架第5例 杆系结构的求解实例—平面桁架 45图 5-3 单元类型对话框5.3 分析步骤5.3.1 过滤界面拾取菜单Main Menu →Preferences 。
弹出的图5-2所示的对话框，选中“Structural ”项，单击“Ok ” 按钮。
5.3.2 创建单元类型拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 。
弹出的图5-3所示的对话框，单击“Add ”按钮；弹出的图5-4所示的对话框，在左侧列表中选“StructuralBeam ”，在右侧列表中选“2D elastic 3”， 单击“Ok ” 按钮；返回到图5-3所示的对话框，单击图5-3所示的对话框的“Close ”按钮。
平面桁架ANSYS有限元法分析实例
2. 前处理 （1）定义单位
从第二章可知，ANSYS中单位可以不定义，但建模时一定要 保证单位的一致。
已知：各杆的弹性模量E=2.0×105MPa，各杆截面均为A=0.5cm2，杆13长 为100cm，载荷P=2KN，试求平面桁架的内力和位移。
本题采用单位m-kg-s-N较简便，建模过程中 的所有参数都选用m-kg-s-N，相应计算结果 应力为Pa。
改为国际单位制：各杆的弹性模量E=2.0×1011Pa， 各杆截面均为A=0.5e-4m2，杆13长为1m，载荷 P=2000N。
（2）定义单元类型
单元类型
特点
结点数 结点自由度
适用
LINK1 LINK8 LINK10
二维杆单元，只承受 轴向的拉压力，不考 虑弯矩
三维杆单元，具有塑 性、蠕变、膨胀、应 力刚化、大变形、大 应变等功能。
平面桁架ANSYS有限元法分析实例
例3-1 设平面三角结构的桁架123如 图3-4所示。已知：各杆的弹性模量 E=2.0×105MPa，各杆截面均为 A=0.5cm2，杆13长为100cm，载荷P=2KN， 试求平面桁架的内力和位移。
解：传统分析方法
设杆12、杆23和杆13的内力分别为N1、N2和N3。在总体坐标系 x-y（或U-V）中，由力的平衡方程可以得到结点的内力值。
3.求解 （1）施加约束
• 本例中，点1为固定支座，点3为活动支座。 • 在节点1上，约束UX、UY； • 在节点3上，约束UY。
• 在节点1上，约束UX、UY，如图； • 在节点3上，约束UY。
（2）施加载荷
选节点2，按图示完成；
•apply-，选FY，输入-2000，OK。 施加载荷后，结果如图
仅受拉或受压的三维 杆单元，具有应力刚 化和大变形功能。
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作业一 平面桁架ansys 分析
用ansys 分析图1。
设250.1,100.2cm A MPa E =⨯=。
图1
1 设置计算类型
Preferences →select Structural →OK
2 选择单元类型
Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →Link 3D finit stn 180 →OK 3 定义实常数
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants… →Add… →select Type 1→OK →input AREA:1 →OK →Close (the Real Constants Window)
4 定义材料属性
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.0e5, PRXY:0.3 →Material →Exit
5 生成几何模型生成关键点，如图2.
图 2
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →
1(3,0),2(0,0),3(0,30) →OK
生成桁架
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Line →依次连接点2→1→3→1→OK如图3.
图3
6 网格划分，如图4.
ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →Pick All :OK→input NDIV: 1 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: lines →Mesh→Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window)
图 4
7 模型施加约束与载荷，如图5.
分别给1,3两个关键点施加约束
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On Keypoints →拾取2→Apply →select Lab2:ALL DOF→Apply→拾取3→OK→select Lab2:UX→OK 给1关键点施加y方向载荷
ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Keypoints →拾取特征点2→OK →Lab: FY, Value: -10→OK
图 5
8 分析计算
ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
9 结果显示，如图6.
ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape→select Def + undeformed →OK (back to Plot Results window) →Contour Plot →Nodal Solu… →select: DOF Solution, Y-Component of displacement, Deformed shape with undeformed model →OK
图6。