ANSYS17.0有限元分析：加载与求解

时间：2023-11-23 理论教育 版权反馈

【摘要】：进入求解模块Solution。NSEL，，LOC，Z，0D，ALL，ALL②在Z=150面上施加Y和Z方向的旋转约束。F，7，MX，300E3F，11，MX，300E3设置求解选项。打开自动时间步开关，将分析子步数设置为5。设置完毕后，通过路径Main Menu＞Solution＞Solve＞Current LS开始求解。图14-32 对Z=0面施加全约束图14-33 施加弯矩NSUBST，5，0，0 ！

（1）建立约束方程。

为了实现平截面假定，同时使节点能够有转动自由度，需要在截面上的节点建立约束方程。

在ANSYS中可以由用户自己添加约束方程，方法如下。

在GUI界面中选择Main Menu＞Prepro-cessor＞Coupling/Ceqn＞Constraint Eqn命令，弹出Definea Constraint Equation（约束方程定义）对话框，如图14-31所示。在各输入框中分别输入所定义的约束及其系数，然后单击OK按钮即可。

图14-31 Definea Constraint Equation对话框

本例中，需要定义的数据依次如下，只要按顺序输入对话框即可。

●第1个方程：1，0，4，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，-3。

●第2个方程：2，0，6，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，-1.5。

●第3个方程：3，0，8，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，1.5。

●第4个方程：4，0，5，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，3。

●第5个方程：5，0，1，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，-3。

●第6个方程：6，0，12，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，-1.5。

●第7个方程：7，0，10，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，1.5。

●第8个方程：8，0，9，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，3。

由于采用命令流方式，可以使用复制、粘贴等操作，因此在有重复操作的部分，建议尽量使用命令流方式。相应的命令流如下。

/PREP7

！定义8个约束方程

CE，1，0，4，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，-3，

CE，2，0，6，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，-1.5，

CE，3，0，8，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，1.5，

CE，4，0，5，UZ，1，7，UZ，-1，7，ROTX，3，

CE，5，0，1，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，-3，

CE，6，0，12，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，-1.5，

CE，7，0，10，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，1.5，

CE，8，0，9，UZ，1，11，UZ，-1，11，ROTX，3，

（2）施加约束。

进入求解模块Solution。

①设模型后立面为固定面，即在Z=0平面上约束全部自由度。

在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，弹出Select Entities对话框。拾取对象选择Nodes，拾取方式选择By Location，选中Z Coordinates单选按钮，在输入框中输入0，单击OK按钮，完成节点的选择。

在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Displacement＞On Nodes命令，在弹出的对话框中单击Pick All按钮，在弹出的对话框中选择AllDOF，单击OK按钮，约束效果如图14-32所示。(www.daowen.com)

相应命令流如下。

NSEL，，LOC，Z，0

D，ALL，ALL

②在Z=150面上施加Y和Z方向的旋转约束。

在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities，拾取Z=150的所有节点，方法同Z=0截面节点的拾取。

命令流如下。

NSEL，，LOC，Z，150

在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Displacement＞On Nodes命令，在弹出的对话框中单击Pick All按钮，在弹出的对话框中选择ROTY和

ROTZ，单击OK按钮。

相应命令流如下。

D，ALL，ROTY

D，ALL，ROTZ

（3）施加弯矩。

在Z=150截面上的节点7和节点11上各施加X方向的弯矩300E3。在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Force/Moment＞On Nodes命令，拾取节点7和节点11，单击OK按钮，在弹出的对话框中设置Lab Direction of force/mom为MX，在VALUE Force/moment value框中输入300E3，单击OK按钮，施加弯矩效果如图14-33所示。

命令流如下。

F，7，MX，300E3

F，11，MX，300E3

（4）设置求解选项。

打开自动时间步开关，将分析子步数设置为5。在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Analysis Type＞So′ln Controls＞Basic命令，在弹出的对话框中将Automatic time stepping设置为Prog Chosen，将Number of substeps设置为5。

（5）求解。

设置完毕后，通过路径Main Menu＞Solution＞Solve＞Current LS开始求解。

命令流如下。