基于ANSYS的桁架结构受力分析

科学技术创新2019.29

4.5植物多糖降血糖

实验表明，一些植物的活性多糖具有降血糖活，降血脂的作用。

4.6抗辐射

实验表明，电子电器越来越普遍化，人们接触和受到的辐射越来越多,某些植物多糖具有抗辐射用。

4.7抗菌抗病毒

实验表明，很多多糖对细菌和病毒均有抑制作用。

5皂荚多糖的提取方法

目前，国内外常用的植物多糖提取方法有热水提取法和碱提法酶提取法，微波法，超声提取法。

5.1水浸提法

多糖物质的提取最先应用的办法就是水提法。但是水提法提取后会把多糖中其它的许多杂质一起提取出来，这样对之后多糖的有效成分的分离，纯化过程造成很大的阻碍，所以现在水提法已经很少使用了。

5.2多糖碱浸提法

通过碱提取法获得的提取物中的成分相对复杂，并且在提取过程中产生的小分子不易去除，并且容易水解部分多糖，破坏活性多糖结构并降低多糖产量。

5.3多糖酶解提取法

酶法提取植物多糖具有反应条件温和，效率高，提取速度快，工艺简单，省时等优点。缺点是酶的价格相对较高，使用条件相对苛刻。

5.4多糖微波辅助法

微波是指具有很强穿透力的无线电磁波，这个无线电磁波的频率很高，大约在300～300000MHz之间。微波萃取是指微波可以加热所使用原材料，加热完成后，就可以对所要提取的原料中的有效成分进行筛选的萃取技术。具备挑选性优良、减少能源消耗、设备简单、适应面广等优点。对微波萃取效率的影响主要来源于所使用溶剂的极性大小，溶剂极性大小的不同使有效成分的得率不同。

5.5多糖超声波提取法

超声波是使用一种频率大于20000Hz的弹性纵波传递能量的原理，将放入超声波处理器中的药材在超声波产生的剧烈的水力空化作用和振动作用下使药材内的细胞被破坏，从而使其进入溶剂的速度更快，有效成分的提取率更高。和经常使用的传统提取总蒽醌的方法比较，超声波能够快速提取，消耗时间少、效果明显，而且最主要的是超声波提取法并不受高温的影响。

参考文献

[1]张一贞,韩崇选,张宏利,程明.两种皂荚提取物的杀鼠活性研究[J].西北林学院学报,2007,22(1):106-108.

[2]龙玲,耿果霞,李青旺.皂荚刺抑制小鼠宫颈癌U14的生长及对增殖细胞核抗原和p53表达的影响[J].中国中医杂志,2006,31(2): 150-153.

[3]范科华,刘永强,凌婧.等皂角提取物对心肌缺血犬心肌梗死的保护作[J].中国西药学杂志,2006,25(2):339-342.

基金项目：陕西省大学生创新创业训练计划项目（项目编号：201849005）；陕西省大学生创新创业训练计划项目（项目编号：201849001)；陕西国际商贸学院校级科研项目（项目编号：SMXY201803）。

通讯作者：高洁，副教授，主要研究方向为天然产物活性成分分析及应用。

基于ANSYS的桁架结构受力分析

苏才航1何嘉兴1邓建东2王保权3李才1

（1、西南石油大学机电工程学院，四川成都6105002、西南石油大学材料科学与工程学院，四川成都610500

3、西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都610500）

1软件简介

ANSYS软件是美国ANSYS公司研发的大型通用有限元分析软件，开发初期是为了应用于电力工业，现在已经广泛应用于航空、航天、电子、汽车、土木工程等各个领域，能够满足各行业有限元分析的需要。在力学分析方面，ANSYS提供了MechanicalAPDL和Workbench两种主流的分析界面。Mechanical APDL是ANSYS的原始经典界面GUI的延续，因此也被成为经典界面，Workbench则是ANSYS公司为解决企业产品研发过程中CAE软件的异构问题而开发的新界面。自从ANSYS7.0开始，两种同步进行着开发更新，互为补充。

虽然两者都能独立地完成整套有限元分析流程，但Workbench则更注重于不同CAE软件之间的交互沟通，在有限元分析这一块的功能远不及Mechanical APDL。因此，在桁架等一些经典力学问题中，Mechanical APDL有着广泛的应用。

2分析流程

问题：如图1所示，各杆长度均为2米，截面面积0.005m2，各杆重力不计。左端铰接，右端简支，F大小3KN，现用ANSYSMechanicalAPDL经典界面分析整体形变、各杆内力及等效应力。

图1

摘要：本文对ANSYSMechanical APDL经典界面在求解桁架受力等经典力学问题的典型分析流程进行了简要的介绍，旨在让相关从业人员对其分析过程有大致的了解，从而认识到其解决实际工程问题中的简便性与准确性。

关键词：ANSYSMechanicalAPDL；桁架；受力分析

中图分类号:TU323.4文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)

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2019.29科学技术创新

APDL经典界面分析流程如下：

2.1定义分析模块，选择分析类型：Preferences→Structural，Preprocessor→ElementType→Add→Link→3Dfinitstn180。

2.2定义材料属性、界面参数：Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Add→MaterialModelNumber1→Structural→Linear→Isotropic，输入弹性模量210GPa和泊松比0.3，Preprocessor→Sections→Link→Add→AddLinkSectionwishID→1,输入截面面积0.005m2。

2.3构建模型：

Preprocessor→Modeling→Creat→Nodes→InActiveCS,分别输入各点坐标：（0,0,0）、（1,sqrt(3)，0）、(2,0,0）、(3,sqrt(3),0）、（4,0,0），Preprocessor→Modeling→Creat→Elements→AutoNumbered→ThruNodes，完成模型的搭建。

2.4施加载荷及约束

Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes,对铰接处和简支处施加约束Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Mome

-nt→OnNodes,对桁架完成载荷的施加。

2.5求解及后处理

Solution→Solve→CurrentLS,完成求解。

3分析结果

3.1整体形变

整体形变如图2所示，由图可知最大形变为7.39e-6m。

图2

3.2各杆内力

各杆内力如图3所示，从中可以清楚地看出各杆内力大小。

图3

3.3等效应力

各杆等效应力如图4所示，颜色的不同表示各杆件等效应力的不同，颜色越红，等效应力越大，从图中可以清晰地看出最右边杆件的等效应力最大，为危险部位。因此，在设计时应优先检核该杆的强度极限及屈服极限，保证整体结构的安全可靠。

图4

4结论

ANSYSMechanicalAPDL经典界面在求解平面桁架等传统力学经典问题发挥着重要的作用，能够很好地模拟受力之后的变形情况及应力分布。在工程力学问题的求解过程中合理地使用其进行结构受力分析能大大缩短计算过程和提高计算精确度，保障生产活动的安全进行。

参考文献

[1]王亚利.ANSYS软件在机械结构分析中的应用[J].价值工程, 2014(3):203-204.

[2]林能辉,彭凌云,刘杰.ANSYS二次开发技术及其在土木工程中的应用[J].计算机应用与软件,2012,29(8):34-36，65.

[3]陈杨.基于ANSYS的扶梯桁架结构自动建模与分析系统开发

[D].南京：南京航空航天大学

,2016.

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