1.定义文件名

GUI：Utility Menu|File|Change Jobname

弹出对话框，在输入栏中输入“Deformation Reliability of Road”，单击OK。

2.定义几何参数

GUI：Utility Menu|Parameters|Scalar Parameters

在弹出对话框的Selection中输入L=18，单击Accept完成对路基下底面宽度参数的定义，按照此方法继续定义路基高度H=5，路堤高度H1=3，路基上底面宽度L1=13，路堤顶半宽L2=3，路堤弹性模型ET=3.2E7，路堤密度ROUT=2110，路基弹性模量EJ=3E6，路基密度ROUJ=1900，定义完毕后单击Close。

3.定义单元和材料常数

（1）定义单元

因为ANSYS 13.0版本对单元库有些调整，PLANE42不能使用GUI单元库定义，只能输入单元编号进行定义，其方法如下

GUI：Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add/Edit/Delete

弹出对话框，单击Add，在弹出对话框的右边下面输入42，单击OK。

（2）定义单元关键字

在单元类型对话框中，单击Options按钮，设置关键字K3为平面应变（Plane strain）。

（3）定义单元材料常数

GUI：Main Menu|Preprocessor|Material Props|Material Models

弹出对话框，单击Structural|Liner|Elastic|Isotropic，又弹出一个输入材料属性的对话框，输入EX=EJ，PRXY=0.3，单击OK，单击Density，输入DENS=ROUT；设置材料的应力应变关系为D-P模型，单击Structural|Nonlinear|Inelastic|Non-metal Plasticity|Drucker-Prager，在弹出的对话框中输入粘聚力（Cohesion）为110E3，摩擦角（Fric Angle）为30，单击OK，按照同样的方法定义路基的材料模型，定义完毕后，选择Material|Exit，退出面板。

4.建立模型

（1）定义关键点

GUI：Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|In Active CS

在弹出的对话框中输入NPT=1，X=0，Y=0，Z=0，单击Apply；继续输入NPT=2，X=L，Y=0，Z=0，单击Apply；继续输入NPT=3，X=L，Y=H，Z=0，单击Apply；继续输入NPT=4，X=L，Y=H+H1，Z=0，单击Apply；继续输入NPT=5，X=L-L2，Y=H+H1，Z=0，单击Apply；继续输入NPT=6，X=L1，Y=H，Z=0，单击Apply；继续输入NPT=7，X=0，Y=H，Z=0，单击Apply，单击OK。

（2）通过关键点建立面

GUI：Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Arbitrary|Through KPs

弹出拾取对话框，拾取关键点1、2、3、6和7，单击Apply；继续拾取关键点3、4、5和6，单击OK。

5.网格划分

（1）打开网格划分工具面板

GUI：Main Menu|Preprocessor|Meshing|MeshTool

（2）设置单元尺寸

选择网格划分工具面板的Size Controls中的Global的Set，在弹出的对话框的SIZE选项中输入0.3，单击OK。

（3）划分路堤网格

1）设置单元属性

选择网格划分工具面板的Element Attributes中的Set，在弹出的对话框中设置材料号（Material number）为1，其他保持默认值，单击OK。

2）划分路堤网格

单击网格划分工具面板中的Mesh按钮，弹出拾取对话框，拾取路堤面A2，单击OK。

（4）划分路堤网格

1）设置单元属性

选择网格划分工具面板的Element Attributes中的Set，在弹出的对话框中设置材料号（Material number）为2，其他保持默认值，单击OK。

2）划分路堤网格

单击网格划分工具面板中的Mesh按钮，弹出拾取对话框，拾取路基面A1，单击OK。

6.设置分析类型

（1）设置静力学分析

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|New Analysis

在弹出的对话框中选中Static，含义为进行静力学问题求解。

（2）设置分析选项

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Analysis Options

弹出分析选项设置对话框，激活大变形分析（Large deform effects），设置牛顿-拉普森（Newton-Raphson option）为完全法（FullN-R），设置完毕后，单击OK。

7.定义边界条件

（1）定义位移约束

GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Apply|Structural|Displacement|On Lines

弹出拾取对话框，用鼠标拾取模型的左右边界线L2和L5，单击Apply，在弹出的对话框中的DOFs to be constrained的选项中选择UX，其他保持默认设置，单击Apply，弹出拾取对话框，用鼠标拾取模型底边L1，单击OK，在弹出的对话框中的DOFs to be constrained的选项中选择ALL DOF，单击OK。

（2）定义重力载荷

GUI：Main Menu|Solution|Define Loads|Apply|Structural|Inertia|Gravity|Global

在弹出的对话框中输入ACELY=9.8，单击OK。

8.开始求解

GUI：Main Menu|Solution|Current LS

弹出求解对话框，单击OK。

9.后处理

在后处理阶段，需要提取路基最大沉降量。(www.daowen.com)

GUI：Utility Menu|Parameters|Get Scalar Data

在弹出的对话框左边选择Results data，在右边选择Global measres，单击OK，在弹出的对话框左边选择DOF solution，在右边选择UY，输入参数名UMAX，设置提取最小值（Minimum），单击OK。

10.进入可靠性分析模块

1）整理出命令流，并设置扩展名为.txt，并复制到ANSYS的工作目录，本实例设置命令流文件名为Reliability.txt。

2）读入Reliability.txt。

GUI：Utility Menu|File|Read Input from

在工作目录中选中Reliability.txt。

3）指定分析文件。

GUI：Main Menu|Design Opt|Analysis File|Assign

弹出选择文件对话框，单击Browse，选择文件Reliability.txt，单击OK。

4）定义设计变量。

GUI：Main Menu|Prob Design|Random Input

弹出定义设计变量对话框，单击Add，在弹出的对话框中，选择NAME中的ET，单击OK，在弹出的对话框中输入均值（Mean value）为3.5E7，方差（Standard deviation）为2E5，单击OK；继续单击Add，选择NAME中的EJ，单击OK，在弹出的对话框中输入均值（Mean value）为3E6，方差（Standard deviation）为1E5，单击OK；继续单击Add，选择NAME中的ROUT，单击OK，在弹出的对话框中输入均值（Meanvalue）为2110，方差（Standard deviation）为80，单击OK；继续单击Add，选择NAME中的ROUJ，单击OK，在弹出的对话框中输入均值（Meanvalue）为1900，方差（Standarddeviation）为50，单击OK，单击Close。

5）查看随机输入参数。当定义好随机输入参数后，可以使用ANSYS提供的显示工具来验证，如绘制单独的RV通过询问得到特定的参数信息等，绘制随机输入参数的概率密度函数和分布函数。

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Definitns|Plot

在弹出的对话框中选择ET，单击Apply，如图30-17所示；继续选择ROUJ，单击OK，如图30-18所示。

图30-17 ET的分布曲线

图30-18 ROUJ的分布曲线

6）定义随机输入参数之间的相关性系数。

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Definitns|Correlation

弹出的对话框中选择ET和EJ，单击OK，在弹出的对话框中输入0.6，单击OK。

7）指定随机输出参数。定义完随机输入参数和它们的相关性后，接着定义随机输出参数。随机输出参数（RP）是用户感兴趣的结果参数。为了指定随机输出参数可用下面方法。

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Definitns|Random Output

在弹出的对话框中，单击Add，在弹出的对话框Name中选择UMIN，单击OK，单击Close。

8）选择概率分析方法。在ANSYS的PDS中，可以选择几种概率设计方法。首先，选择两种基本选项之一：蒙特卡罗模拟技术（默认）或响应面法。蒙特卡罗模拟技术又包括拉丁超立方方法（默认）和直接蒙特卡罗抽样方法。响应面法包括中心合成设计法和Box_- Behnicen矩阵法。蒙特卡罗模拟技术和响应面法都允许用户自定义选项。

注意：要使用响应面法，随机输出参数与相应随机输入参数的函数关系必须是连续且较光滑的。如果这个条件不满足的话、不要使用响应面法。

本实例选用模特卡罗模拟方法：

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Method|Monte Carlo Sims

在弹出的对话框中选择拉丁超立方方法（LatinHypercube），单击OK，在弹出的对话框中输入模拟次数（Number of Simulations）为200，其他保持默认值，单击OK。

9）开始计算

GUI：Main Menu|Prob Design|Run|Exec Serial|Run Serial

在弹出的对话框中输入运算求解保存的文件名为R，单击OK。

10）查看可靠性计算结果

①路基最大沉降量的随机值。

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Results|Statistics|Sampl History

在弹出的对话框中选择输出变量UMIN，单击OK，如图30-19所示。

②路基最大沉降的柱状图

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Results|Statistics|Histogram

在弹出的对话框中选择输出变量UMIN，单击OK，如图30-20所示。

图30-19 路基最大沉降量的随机值

图30-20 路基最大沉降量的柱状图

③路基最大沉降的概率分布图。

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Results|Statistics|CumulativeDF

在弹出的对话框中选择输出变量UMIN，并且设置最大数据点Maximumno.points为200，单击OK，如图30-21所示。

④路基最大沉降对随机输入变量的敏感性。

GUI：Main Menu|Prob Design|Prob Results|Trends|Sensitivities

在弹出的对话框中选择输出变量UMIN，单击OK，如图30-22所示。

图30-21 路基最大沉降量的概率分布

图30-22 路基最大沉降量对随机输入变量的敏感性