（1）启动Mechanical APDL Product Launcher 17.0，在弹出的17.0：ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口中分别设置Simulation Environment、Lisence、Working Directory，在Job Name（项目名称）框中输入FRAME。单击Run按钮进入GUI界面。在GUI界面中选择Main Menu＞Preferences命令，在弹出的对话框中选中Structural。

（2）定义单元类型。

混凝土采用SOLID185单元。

在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete命令，在弹出的Element Types对话框中单击Add按钮，利用弹出的对话框添加单元SOLID185为1号单元。

回到Element Types对话框中，选择SOLID185，单击Options按钮，打开SOLID185 ele-ment type options对话框，如图15-30所示。将Element technologyK2设置为Simple Enhanced Strn，单击OK按钮完成设置。

注意：SOLID185单元没有实常数。

此处命令流如下。

/PREP7

ET，1，SOLID185

图15-30 设置混凝土单元

（3）定义材料属性。

在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Material Models命令，弹出Define Material Model Behavior对话框。

在Material Models Available列表框中选择Structural＞Linear＞Elastic＞Isotropic，在弹出的对话框中设置EX为3e10，PRXY为0.1667。

在Material Models Available列表框中选择Structural＞Density，在弹出的对话框中输入密度值2500，单击OK按钮，完成材料属性定义。

相应命令流如下。

MP，EX，1，3E10

MP，DENS，1，2500

MP，PRXY，1，0.1667

（4）建立几何模型。

首先建立框架柱。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Keypoints＞In Active CS，生成关键点。

关键点坐标如下。

点1，（1.25，0，0.25）；点2，（1.25，0，-0.25）；点3，（0.75，0，0.25）；

点4，（0.75，0，-0.25）；

点5，（1.25，12，0.25）；点6，（1.25，12，-0.25）；点7，（0.75，12，0.25）；

点8，（0.75，12，-0.25）；

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Arbitrary＞Through KPs，依次拾取关键点K1～K8。单击OK按钮，建立第1根柱子的几何模型，如图15-31所示。

本例中各柱子尺寸相同，因此可以利用复制命令快速完成相应的几何模型操作。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Copy＞Volumes，拾取已生成的柱子几何体，单击OK按钮，弹出CopyVolumes对话框。

设置ITIME：2，DX=6，单击OK按钮。此操作即以X=6为增量，复制并保留原柱体，最终包括原型共2个柱体，如图15-32所示。

图15-31 立柱模型

图15-32 复制生成立柱

以同样的方法，将目前所有的2根柱子几何体同时复制，最终生成5排柱。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Copy＞Volumes，拾取已生成的2根柱子几何体，单击OK按钮，弹出Copy Volumes对话框。设置ITIME：5，DZ=5，单击OK按钮。最终得到5排柱子，如图15-33所示。

此时只完成了一半柱子，可以通过复制命令完成剩下的一半柱子。

在此采取另一种生成方法：镜像生成体元素。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Reflect＞Volumes，拾取所有的柱体，单击OK按钮，弹出Reflect Volumes对话框。VSYMM选择对称面为YZ平面，单击OK按钮完成镜像。最后生成所有柱体，如图15-34所示。

图15-33 复制生成5排柱子

图15-34 镜像生成另一半柱子

有关复制生成柱和镜像生成柱的命令流如下。

K，1，1.25，，0.25， ！生成8个关键点

K，2，1.25，，-0.25，

K，3，0.75，，0.25，

K，4，0.75，，-0.25，

K，5，1.25，18，0.25，

K，6，1.25，18，-0.25，

K，7，0.75，18，0.25，

K，8，0.75，18，-0.25，

V，1，2，4，3，5，6，8，7 ！建立柱体

VGEN，2，all，，，6，，，，0 ！复制

VGEN，5，all，，，，，5，，0

VSYMM，X，all，，，，0，0 ！镜像

开始建立横梁。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Keypoints＞In Active CS，生成横梁的8个关键点。关键点坐标如下。

点161，（0.75，2.4，-0.11）；点162，（0.75，2.4，0.11）；

点163，（0.75，3，0.11）；点164，（0.75，4，-0.11）；

点165，（-0.75，2.4，-0.11）；点166，（-0.75，2.4，0.11）；

点167，（-0.75，3，0.11）；点168，（-0.75，3，-0.11）；

同样，通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Arbitrary＞Through KPs，依次拾取关键点K161～K168。单击OK按钮，建立第1层横梁的中跨几何模型。(www.daowen.com)

通过复制体元素，生成另外4根横梁。路径同之前生成柱，设置ITIME=5，DZ=5。

建立关键点：

点201，（1.25，2.4，-0.11）；点202，（1.25，2.4，0.11）；

点203，（1.25，3，0.11）；点204，（1.25，3，-0.11）；

点205，（6.75，2.4，-0.11）；点206，（6.75，2.4，0.11）；

点207，（6.75，3，0.11）；点208，（6.75，3，-0.11）；

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Arbitrary＞Through KPs，依次拾取关键点K161～K168。单击OK按钮，生成第1层右跨梁。

仿照中跨梁生成的方式，生成其余右跨梁。

通过镜像命令，选择V26～V30，镜像生成第1层左跨梁。此时，第1层的横梁建立完毕，如图15-35所示。

利用复制命令，选择所有底层横梁，设置ITIME=6，DY=3，生成所有横梁，如图15-36所示。

图15-35 第1层横梁

图15-36 全部横梁

现在建立纵梁。第1根纵梁的关键点坐标如下。

点521，（0.89，2.4，0.25）；点522，（1.11，2.4，0.25）；

点523，（1.11，3，0.25）；点524，（0.89，3，0.25）；

点525，（0.89，2.4，4.75）；点526，（1.11，2.4，4.75）；

点527，（1.11，3，4.75）；点528，（0.89，3，4.75）；

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Arbitrary＞Through KPs连接各点生成第1根纵梁；通过复制和镜像生成全楼纵梁，方法同前，不做赘述。生成的梁柱框架如图15-37所示。

生成楼板。定义板的关键点如下。

点905，（-7.25，2.8，-0.25）；点906，（-7.25，2.8，20.25）；点907，（7.25，2.8，20.25）；

点908，（7.25，2.8，-0.25）；点909，（-7.25，3，-0.25）；点910，（-7.25，3，20.25）；

点911，（7.25，3，20.25）；点912，（7.25，3，-0.25）；

同样连点成体，生成第1层楼板，如图15-38所示。通过复制，设置ITIME=6，DY=3，生成6层楼板。

图15-37 梁柱框架几何模型

图15-38 首层楼板

搭接几何体。此时生成的梁板柱为分离的几何体。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Overlap＞Volumes，选择所有几何体，单击OK按钮，使各几何元素搭接成整体。

搭接命令为：

！生成体

VGEN，4，66，，，，，5，，0

VGEN，2，66，69，，6，，，，0

VSYMM，X，66，73，，，0，0

VGEN，3，66，81，，，4，，，0

V，905，906，907，908，909，910，911，912

VGEN，3，114，，，，4，，，0

！将所有体进行搭接

VOVLAP，ALL

最后得到3层框架楼的几何模型，如图15-39所示。

（5）划分网格。

几何模型生成后，还要通过划分网格将其转换为有限元模型。在此之前先进行单元属性的赋予与网格尺寸控制。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh Attributes＞Default Attribs，设定单元属性。单元类型选择1，MAT选择1，单击OK按钮完成定义。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Size Cntrls＞Manual Size＞Lines＞All Lines，为当前所有直线设定单元划分尺寸的大小，在弹出对话框中设定SIZE=1。

完成设置后，通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Volumes＞Free完成网格的划分。

相应的命令流如下。

！划分网格

LESIZE，ALL，1，，，，1，，，1， ！控制单元大小

TYPE，1 ！选择单元类型

MAT，1 ！选择材料属性

ESYS，0 ！单元坐标系

MSHAPE，1，3D ！定义实体单元形状

MSHKEY，0 ！划分方式

VMESH，ALL ！体划分

划分后的有限元模型如图15-40所示。

图15-39 完整的几何模型

图15-40 有限元模型