4(2)—ANSYS计算索网结构(张晓燕)

单元 link10
Tension Spar 、Compression Spar 的选择
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
单元 link10
索的材料属性 --试验表明，张紧索在工作应 力 σ < 0.55Ne/A 的范围内可以 认 为具有恒定的弹性模量， 即索是线弹性体。 索的弹性模量被定义为B-C 曲线切线模量的平均值
松弛新索的应力应－变关系
结构用索中的线材抗拉强度可达 1.6~1.8 KN/mm2 钢索的弹性模量一般在 147～170 KN/mm2 范围内 索的线膨胀系数一般为 3.9×10-6 mm/mm/0C
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
单元 link8 （二力杆）
1、3 维杆件 2、既可以承受轴向拉力也可以承 受轴向压力 3、单元节点只有3 个平动自由度x、 y、z （铰支） 4、单元刚度矩阵中不包含抗弯刚度
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 1 在AutoCAD中将 *.dwg 文件的各层分别存为 若干个*.dxf 文件；
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 2 Algor 一一将 *.dxf 文件读入，并分别存为 若干个 *.igs 文件；
－读入－ 2004-4-2
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－后处理Βιβλιοθήκη Baidu• 查看单元应力－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－后处理 • 查看单元应力－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－后处理 • 查看单元应力－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 3 ANSYS 一一读入*.igs 文件，并分别进行各 层的模型处理、存档；
－存档－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 4 在ANSYS中进行模型组合
－模型组合读入－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
ANSYS对AutoCAD建模的要 求（杆系结构）
所有线条皆需在结点处断开 两点之间只能有一条直线 相同构件置于同一图层 注意模型中的点图素
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
AutoCAD模型导入ANSYS 的两种方式
写出: (2) 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
ANSYS计算索网结构
单元 link10、link8 单元划分原则 索系结构的计算分析
（& 刚性结构体系与柔性结构体系相结合的混合结构体系）
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
单元 link10
1、3 维杆件 2、只承受轴向拉力 or 轴向压力
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构单元划分原则
一根拉索划分成 5个单元
一根拉索划分成 1个单元
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
材料线弹性；几何非线性 考虑应力刚化的影响
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
Tension Spar
3、单元节点只有3 个平动自由度x、 y、z （铰支） 4、单元刚度矩阵中不包含抗弯刚度 5、 Tension Spar 受压后刚度为零
Compression Spar受拉后刚度为零 Compression Spar
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
AutoCAD模型导入ANSYS ANSYS计算索网结构
张晓燕 清华大学土木工程系
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
AutoCAD模型导入ANSYS
ANSYS对AutoCAD建模 的要求（杆系结构） AutoCAD模型导入ANSYS 的两种方式
结束
静力分析 （考虑预应力、自重、外荷载）
—— 索系结构静力分析计算的一般流程 —— 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－修改索中预应力－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－施加自重－
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
基本原理－－
将*. dwg 文件通过某种软件转换为ANSYS 能识别的 *. igs 文件。
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
1 在AutoCAD中将 *.dwg 文件的各层分别存为 若干个*.dxf 文件； 2 Algor 一一将 *.dxf 文件读入，并分别存为 若干个 *.igs 文件； 3 ANSYS 一一读入*.igs 文件，并分别进行各 层的模型处理、存档； 4 在ANSYS中进行模型组合
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 2 Algor 一一将 *.dxf 文件读入，并分别存为 若干个 *.igs 文件；
－写出－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 3 ANSYS 一一读入*.igs 文件，并分别进行各 层的模型处理、存档；
－读入－ 2004-4-2
1 Rhinoceros 将 *.dwg 文件读入； 2 Rhinoceros 把 *.dwg 文件中的各层分别存 为若干个 *.igs 文件； 3 ANSYS 一一读入*.igs 文件，并分别进行各 层的模型处理、存档； 4 在ANSYS中进行模型组合。
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
索系结构的计算分析
材料线弹性；几何非线性 考虑应力刚化的影响
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
Y: 计算通过，结构 满足受力、变形等 设计要求。
预应力作用下的静力分析 （不考虑自重、无外荷载） Y N 检查模型
调整各构件截面 调整初始预应力 N Y
预应力、自重作用下的静 力分析（无外荷载） Y N 调整初始预应力 调整索构件截面
系列讲座之4 ——
The End
Thank you ！
2004-4-2
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－施加点荷载－
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－后处理 • 查看变形－
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－后处理 • 查看结点位移－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 1 Rhinoceros 将 *.dwg 文件读入；
－读入－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 2 Rhinoceros 把 *.dwg 文件中的各层分别存 为若干个 *.igs 文件；
写出: (1) 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 —— 2 Rhinoceros 把 *.dwg 文件中的各层分别存 为若干个 *.igs 文件；
link8
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构单元划分原则
如果构件使用象 Link10、Link8 这样两端都为铰接的单元， 那么在划分单元时，最好一根杆件定义一个单元。 单个Link单元并不能反应构件自重对其受力、挠度的影响， 所以，当必须考虑重力的影响时，可将构件适当划分为多个单 元。
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
－后处理 • 查看支座反力－ 2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班
系列讲座之4 ——
索系结构的计算分析
模态分析--索系结构在模态分析中， 既要考虑初始应力的影响， 又要考虑大变形的影响。
2004-4-2
清华大学土木工程系土研1班