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1、ANSYS算例 题斜支座的处理及命令流【ANSYS算例】5.3(8) 平面问题斜支座的处理 如图5-7所示，为一个带斜支座的平面应力结构，其中位置2及3处为固定约束，位置4处为一个45的斜支座，试用一个4节点矩形单元分析该结构的位移场。 (a)平面结构 (b)有限元分析模型图5-7 带斜支座的平面结构基于ANSYS平台，分别采用约束方程以及局部坐标系的斜支座约束这两种方式来进行处理。解答 给出的操作过程及命令流如下。1 基于图形界面的交互式操作(step by step)(1) 进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）程序 ANSYS ANSYS Interactive Working dir
2、ectory（设置工作目录） Initial jobname:Plane support(设置工作文件名) Run OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu：Preferences Structural OK(3) 定义单元类型ANSYS Main Menu：Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete. Add Solid: Quad 4node 42 OK（返回到Element Types窗口） Type 1 PLANE42 OptionsK3:Plane strs w/thk(带厚度的平面应力问题) OK Close(4) 定义实常数A
3、NSYS Main Menu：Preprocessor Real Constants Add Type 1 PLANE42 OK 输入 Real Constants Set No: 1,THK:0.1 Close (关闭 Real Constants 窗口)(5) 定义材料参数ANSYS Main Menu：Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Isotropic EX: 2E5, PRXY:0.25(定义泊松比及弹性模量) OK Close（关闭材料定义窗口）(6) 构造平面模型 生成节点ANSYS Mai
4、n Menu：Preprocessor Modeling Create Nodes In Active CS Node number:1，X，Y，Z Location in active CS:2，2，0 Apply 同样依次输入其余3个节点坐标（最左端为起始点，坐标分别为（0，2，0）、（0，0，0）、（2，0，0）（若采用【典型例题】5.3(7)中直接法（2），可将4号节点THXY设置为斜方向45，然后直接对该节点使用UY=0的约束即可。注意使用约束方程或其它方法时不进行此项设置） 生成元素并分配材料类型、实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling
5、Create Elements Elem Attributes MAT,1,TYPE,1 PLANE42,REAL,1 OKANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Elements Auto Numbered Thru Nodes 点击1，2，3，4号节点(生成单元)(7) 模型加约束 左边施加X,Y方向的位移约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply -Structural Displacement On Nodes 选取2，3号节点 OK Lab2: All DOF(施加X,Y方向的位移约
6、束) OK以下提供两种方法处理斜支座问题，使用时选择一种方法。 采用约束方程来处理斜支座ANSYS Main Menu：Preprocessor Coupling/ Ceqn Constraint Eqn ：Const :0, NODE1:4, Lab1: UX,C1:1,NODE2:4,Lab2:UY,C2:1 OK或者采用斜支座的局部坐标来施加位移约束 ANSYS Utility Menu：WorkPlane Local Coordinate System Create local system At specified LOC + 单击图形中的任意一点 OK XC、YC、ZC分别设定为2
7、，0，0,THXY：45 OKANSYS Main Menu：Preprocessor modeling Move / Modify Rotate Node CS To active CS 选择4号节点ANSYS Main Menu：Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes 选取4号节点 OK 选择 Lab2:UY(施加Y方向的位移约束) OK(8) 施加载荷ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Force/Moment On Nodes 点
8、击1号节点 OK Lab：FX, Value: 10 Apply 再次点击1号节点 OK Lab：FY, Value: 10 OK(9) 计算分析ANSYS Main Menu：Solution Analysis Type New Analysis Static OKANSYS Main Menu：Solution Solve Current LS OK(10) 计算结果ANSYS Main Menu：General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu Nodal solution DOF Solution Displacement ve
9、ctor sum OK(观察位移矢量分布)ANSYS Main Menu：General Postproc List Results Nodal Solu Nodal solution DOF Solution Displacement vector sum OK(查看各节点位移精确值)(11) 退出系统ANSYS Utility Menu：File Exit Save Everything OK2完整的命令流提供的命令流如下。!% ANSYS算例5.3(8) % begin %/PREP7 !进入前处理ANTYPE,STATIC !设定为静态分析MP,EX,1,2E5 !定义1号材料的弹性模
10、量 MP,PRXY,1,0.25 !设定1号材料的泊松比ET,1,PLANE42 !选取单元类型1KEYOPT,1,3,3 !设置为带厚度的平面问题R,1,0.1 !设定实常数No.1，厚度0.1 N,1,2,2 !生成节点1N,2,2 !生成节点2N,3, !生成节点3N,4,2, !生成节点4!- 对应于【典型例题】5.3(7)中直接法（2）-begin -!N,4,2,45 !节点4的绕z旋转设置为45，!D,4,UY !然后在旋转后的节点坐标下添加位移约束!- 对应于【典型例题】5.3(7)中直接法（2）-end -MAT,1 !设定为材料No.1TYPE,1 !设定单元No.1REA
11、L,1 !设定实常数No.1E,1,2,3,4 !生成一个平面单元 D,2,ALL !对节点2施加固定的位移约束D,3,ALL !对节点3施加固定的位移约束!-以下提供两种方法处理斜支座问题,使用时选择一种方法 !-方法1 begin-以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理 CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1 !建立约束方程(No.1): 0=node4_UX*1+node_UY*(-1) !-方法1 end - !- 方法2 begin -以下三条命令为定义局部坐标系，进行旋转，施加位移约束 !local,11,0,2,0,0,45 !在4号节点建立局部坐标系!nrotat, 4 !将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同!D,4,UY !在局部坐标下添加位移约束!- 方法2 end !-斜支座约束处理完毕 F,1,FX,10 !施加外力FXF,1,FY,10 !施加外力FYFINISH !结束前处理/SOLU !进入求解模块SOLVE !求解!=进入一般的后处理模块 /POST1 !进入后处理PLDISP,1 !计算的变形位移显示(变形前与后的对照)finish !退出所在模块 !% ANSYS算例5.3(8) % end %
