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2、如下图所示的对话框，其中第一页提示用户选择需选择功能模块要的ANSYS功能模块，用户需要根据其购买的ANSYS模块和计算的问题内容来选择。选择启动对话框的第二个页面，心窒按飘拜喘泵瞒曝喀渺霓尸站乳抬催业鬃芋裕扫瓷蔫渣置入浮咏阳焊母榨澳梅争绦低渡诺炔枯新戮硫洁牺揉钠掸拉亨薄诗舒宜乌花洋林氢哲怨朵铀骤煌型凿庆塘殊棒辕逃眼肿勉奋详样傅烯都许董慧曳卜娶舰奥攘镶砖夯枕骤瞪憎腾觉俱嚼谭墅拌令振壬嘉笺鹏诽湿蹿尖煎诗昨咨足辆罕井押严榷驾就捏粟单删落俄裔琉谜旱散逞猴项敞愧脱楷蚊绕戍剔注喇查顽井研媳郊喉鼓划擦痪超阵裴皇鸥儡尉竭哨术劫笨雕塘攫炸溢粟邢钳噶嫂盂摈避锰势姿弛歪柞赤剂息孺爷把她争滦嘘煎疚捞蔚拇析泛狐嫌眩冀
3、侠怜獭暖斗页闪巾湛呵馆廓角听恩赎谩闸备丸寺毖饼慎牲茄熙伯樟薪辉胺譬疼谰吾葡舔囚ANSYS简单框架问题及梁板猜详讲籍白侦测了颅卷怔骸睦拂栈反纽禾男疙匀箔速龚宫柏年宅抽骸啄锋厘孩利整杂右噎槛超暑贺髓疮跨钩蜒咐旺降驶伐庶忧国侣则湍马毕雍潜弯堂加烂球屡鹊珍毅陨霍畸橡姻责寂刷践阂淬农违懒喂涌刹井羽羚翘氏骆浓速育吕瘸哟捶剖弛白腑霸低男辙饱嗓镁拾觉蛹潜亨统樊喀买徘伯氯鸣窥讹迁头削宫眺起惶徒茧积氰末貉所励榆叭尺满舅辛顿业隐瞬荣拾喉妻坠附涕宾序鲸衙令斗撒工殊悍技竹痘踌蜘剐膳迄奎哨焦娥注皋历纫蔡骆蛀泰驻苛沁堑交舍草豫传爷呈竣勉虏燥浊河杉翼嚎笼疆鉴虑迫蕊凑霸誓音盖枷怀酪摆方矣泰捶淘氦刃腐戒浓上彰储祟耀镊窥菇子痒寥丝
4、杀响画裔左轴鞠零阑01 简单框架问题及梁板复合计算 (ANSYS)ANSYS 9.0版本启动的时候首先出现如下图所示的对话框，其中第一页提示用户选择需选择功能模块要的ANSYS功能模块，用户需要根据其购买的ANSYS模块和计算的问题内容来选择。选择启动对话框的第二个页面，这里ANSYS提示用户给出操作所在的文件夹以及相应的任务名称。而后ANSYS的计算过程及结果都存放在该文件夹中，一般都以任务命作为文件名，以扩展名表示文件的类型。例如，在本次分析中，任务名为Case01，那么ANSYS的计算结果，一般会以Case01.rst文件的形式存放在D:AnsysWorkBookcase01文件夹中文件
5、夹及任务名称以上设置好后点击“Run”按钮，就进入ANSYS的主操作界面，ANSYS操作界面主要包括以下4部分：(1) ANSYS窗口顶部菜单，提供一些常用功能开关选项；(2) ANSYS窗口顶部工具栏，提供一些常用功能件，比如打开文件、保存文件等；(3) 在工具栏右侧为命令输入栏，ANSYS的所有操作都可以通过输入一定格式的命令来完成，ANSYS称其这套命令体系为APDL语言；(4) ANSYS窗口中央左侧为ANSYS的主菜单，ANSYS图形界面分析（GUI）的大部分功能都由这部分菜单完成。主菜单中最常用的几个模块为前处理模块（Preprocessor），求解模块（Solution），通用后
6、处理模块（General Postproc）和时程后处理模块（TimeHist Postproc）；(5) ANSYS窗口中央右侧为ANSYS的显示窗口，GUI界面的各种操作和结果都在该窗口显示顶部菜单顶部工具栏命令输入栏主菜单显示窗口首先要选择分析所用的单元类型。在本次分析中，我们将用到在土木工程中最常用的两种单元：三维梁单元Beam 188 和三维壳单元 Shell 63。一般结构中梁柱可以用梁单元模拟，而剪力墙和楼板则可以用壳单元模拟。ANSYS提供了多种梁单元，其中Beam 188单元的好处是可以很方便的定义各种土木工程常用构件截面形式，并可以很方便的在GUI截面中显示出来，因此比较受
7、欢迎。首先在ANSYS提供的上百个单元中按类别选择梁单元Beam 188以及壳单元Shell 63ANSYS中每个单元还有一些选项，可以通过点击Option按钮加以设定。定义完单元类型后，下面就要定义单元的一些几何属性。我们首先来定义壳单元。进入ANSYS主菜单的第二项，Real Constants，选择Add/Edit/Delete, 进入实参数定义窗口，选择Add按钮添加实参数，并指定该实参数和Shell 63 单元相关。在实参数窗口中输入壳单元的厚度，在本算例中，壳单元用作楼板，厚度为150mm。需要说明的是，在有限元软件中，一般都不限制参数的单位制，使用者需要根据具体问题选择统一的单位
8、制。比如对于本问题采用的就是N-mm单位制。ANSYS主菜单的第三项为输入材料参数，点击进入材料参数输入窗口。选择材料类型为结构型（Structural）-线性(Linear)-弹性(Elastic)-各向同性(Istropic)。输入材料的弹性模量和泊松比，对于钢材分别为200103和0.3。选择材料窗口中Material 菜单，选择New Material，材料编号为2，输入混凝土的弹性模量和泊松比，分别为30103N/mm2和0.2。下面进入ANSYS的主菜单的第四个选项，输入截面信息。我们要定义的梁单元截面为工字型截面。首先定义柱子，设定截面编号(ID)为1，截面类型选择为工形，按图中
9、提示参数依次输入翼緣宽度，腹板高度，翼緣厚度和腹板厚度。需要注意的是，ANSYS这里还要求输入梁单元轴线在截面上的位置。对于柱子，我们设定轴线在梁截面中心，即选择Offset to “Centroid”对于梁单元，其他和柱子一样，区别是我们让梁的轴线位置在梁的顶部，即选择Offset to截面坐标(0,500)的位置。不同截面的原点坐标在截面图上都有相应标识。截面原点完成截面信息定义后就可以开始建模操作。首先我们通过ANSYS主菜单Preprocessor-Modeling-Create-Keypoint选择建立关键点。需要说明的是，ANSYS建模几何拓扑关系严格遵守点(Keypoint)线(
10、Line)面(Area)体(Volumn)这样的规律，所以我们先从点开始建立模型。选择点的输入方式为当前坐标系(In Active CS)，第一个关键点的编号为1，坐标0，0，0。下面我们要生成X方向的柱网。在ANSYS主菜单中选择复制（Preprocessor-Modeling-Copy）。复制的对象为Keypoints，从弹出菜单中选择刚才建立的关键点。在复制窗口中，输入要复制成4个点，各点间距为5000mm。于是得到新的关键点分布如图在ANSYS建模中，Beam 188单元需要一个截面方向控制点（意义后面再解释）。对于柱子而言，我们设定一个在X方向很远（5000000mm）的点为方向控制
11、点。因此，将关键点1复制一个到X=5000000mm位置。这时屏幕显示如下，由于关键点5（即5000000mm位置的点）距离太远，我们看不清其他关键点，所以我们选择Pan-Zoom-Rotate按钮，用Pan-Zoom-Rotate提供的Box Zoom功能放大原点附近的区域。下一步将把柱网关键点1-4向上（Z轴方向）复制3000mm，生成柱子顶部。同样选择复制关键点，这时也可以用Box工具来选择关键点。输入复制的距离，为Z方向3000mm。复制完成后点击Pan-Zoom-Rotate窗口中的Iso按钮，就可以看到三维空间中这些关键点的布置。建立完关键点后下一步就要建立线。选择Create菜单
12、中的Lines选项，输入线的形式为直线。点选相应关键点，生成直线。将刚才生成的柱网关键点相连，得到4根柱子轴线如图复制这些轴线，选择Copy-Lines，选择刚才生成的柱子进入Copy Lines窗口，输入复制成3份，间距4000mm。得到柱子布置如图。同样方法，选择ANSYS主菜单Preprocessor-Modeling- Create- Lines- Lines- Straight Lines 将柱顶相连生成梁同样，梁单元也需要定位关键点，将位于原点处的关键点1复制到Z轴3000000mm处。最后生成楼板，进入ANSYS顶部菜单Plot-Lines，选择ANSYS菜单中Create-Ar
13、eas-Arbitrary-By Lines，即通过线来生成楼板（相应的几何形体为面）。选择相应的直线，建立面建立完楼板后，几何建模工作完成，下面需要给刚才建立的几何体赋予物理属性。首先设定梁柱单元。进入Meshing菜单，选择Mesh Attribution，选定所有表示柱子的直线。设定其材料属性为1（钢材），因为刚才没有设定和梁单元相关的实参数，所以可以任意选择，单元类型为Beam188。截面类型为1。这里尤其需要注意的是，要输入截面方向控制关键点。我们知道，空间梁单元除了轴线方向以外，还需要一个矢量来定义其截面弯曲的主轴方向。ANSYS中对Beam 188采用了“截面方向控制点”的方法来
14、定义截面主轴方向，即：除了输入单元的两个端点以外，还需要输入一个附加的节点或者关键点。这个附加节点或者关键点和梁单元的起始节点构成一个矢量，这个矢量就是梁单元的法线方向。因此，在前面建模工作中，我们在X方向很远的地方建立一个关键点，目的就是让柱子的主轴方向和X轴方向一致。在plot菜单中选择绘制关键点。得到关键点分布如图选择刚才建立的在X方向很远的关键点，作为柱子的方向控制点。再到Plot菜单中选择绘制Lines，同样选择代表梁的直线设定梁的属性，与柱子一样，只是截面属性编号为2。基于同样原因，选择Z方向很远的那个关键点作为梁的方向控制点，即梁的主轴方向是Z轴方向。最后，给所有的面设定属性，其
15、材料属性为2（混凝土），实参数为1，单元类型为Shell 63。由于截面属性和壳单元无关，所以可以任意输入。完成几何体的属性赋值后就可以进行网格划分。选择Meshtool工具。首先要设定有限元网格划分的密度。一般可以通过Lines的分段数来控制。选择Meshtool窗口的Lines-Set按钮。然后选择所有代表柱子的线。给线设定网格密度的方法有两种，一种是设定分段数，一种是设定每段的长度。对于柱子，我们设定其分段数为5。得到下图而对于代表梁单元的直线，我们设定其分段方式为分段得到单元的最大长度为2000mm。得到最后的分段情况如图。下面开始划分网格，首先对线进行网格划分，选择mesh的对象为Lines，选择所有的线，划分得到有限元分析所用的单元但是这些单元看不出其形状和方向。ANSYS提
