（1）启动Mechanical APDL Product Launcher 17.0，弹出17.0：ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口。在该窗口中设置Simulation Environment为ANSYS，Lisence为ANSYS Multiphysics，在Working Directory框中输入工作目录，在Job Name框中输入项目名称16-2。单击Run按钮，进入GUI界面。
（2）在GUI界面中选择Utility Menu＞Parameters＞Scalar Parameters命令，弹出Scalar Pa-rameters对话框，定义如下参数。
R1=2540
L=254
PI=4∗ATAN（1）
THETA=0.1∗180/PI
完成定义的参数如图16-14所示。
（3）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete命令，在弹出的对话框中单击Add按钮，弹出图16-15所示的Library of Element Types对话框。
图16-14 Scalar Parameters对话框
图16-15 Library of Element Types对话框
选择Shell＞3D4node181（即SHELL181）单元，单击OK按钮，完成单元类型定义。
（4）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Material Models命令，弹出图16-16所示的Define Material Model Behavior对话框。
选择Structural＞Linear＞Elastic＞Isotropic材料模型，弹出Linear Isotropic Properties for Material Model Number1对话框，设置材料参数如图16-17所示。
图16-16 Define Material Model Behavior对话框
图16-17 材料参数
（5）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Sections＞Shell＞Lay-up＞Add/Edit命令，弹出Create and Modify Shell Sections对话框。
设置截面参数如图16-18所示，单击OK按钮，完成截面定义。
（6）在GUI界面中选择Utility Menu＞WorkPlane＞Change Active CS to＞Global Cylindrical命令，将全局坐标系转换到柱坐标系。
（7）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Nodes＞In Active CS命令，弹出Create Nodesin Active Coordinate System对话框，输入节点坐标，如图16-19所示。
图16-18 Create and Modify Shell Sections对话框
图16-19 Create Nodes in Active Coordinate System对话框
单击Apply按钮，完成1号节点定义。继续输入节点2的坐标，X、Y坐标与节点1相同，Z=L，然后单击OK按钮，完成节点2的定义。
（8）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Keypoints＞In Active CS命令，弹出Create Keypoints in Active Coordinate System对话框。
输入第1个关键点坐标，如图16-20所示。单击Apply按钮，继续输入表16-2所示的剩余全部关键点坐标。
表16-2 关键点坐标
（9）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞SizeCntrls＞Manual Size＞Global＞Size命令，弹出图16-21所示的Global Element Sizes对话框。
图16-20 Create Keypoints in Active Coordinate System对话框
图16-21 Global Element Sizes对话框
设置划分的份数为2，单击OK按钮。
（10）在GUI界面中选择Utility Menu＞Plot Ctrls＞Numbering命令，弹出图16-22所示的Plot Numbering Controls对话框。
选中KP Keypoint numbers右侧的On复选框，单击OK按钮，在工作区中显示关键点编号，如图16-23所示。
图16-22 Plot Numbering Controls对话框
图16-23 显示关键点编号
（11）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Areas＞Arbitrary＞Through KPs命令，弹出图16-24所示的Create Areathru KPs对话框，输入关键点号“1，3，4，2”，单击OK按钮。生成的面如图16-25所示。
图16-24 Create Areathru KPs对话框
图16-25 生成弧面
（12）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Areas＞Mapped＞3 or 4 Sided命令，拾取刚生成的面，单击OK按钮，划分完成的面如图16-26所示。
（13）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Numbering Ctrls＞Merge Items命令，弹出图16-27所示的Merge Coincident or Equivalently Defined Items对话框。
图16-26 完成网格划分
图16-27 Merge Coincident or Equivalently Defined Items对话框
设置合并对象为Nodes（节点），单击OK按钮，完成节点合并。
（14）在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，弹出Select Entities对话框，设置如图16-28所示，单击OK按钮，选出Z=0的节点，如图16-29所示。
在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Displacement＞SymmetryB.C.＞On Nodes命令，弹出图16-30所示的Apply SYMM on Nodes对话框。
设置对称方向为Z轴，即以XY平面为对称面，单击OK按钮，效果如图16-31所示。参考上述操作，选出Y=90的节点，设置以YZ平面为对称面的约束，完成的约束如图16-32所示。
图16-28 Select Entities对话框
图16-29 选出的节点
（15）在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，弹出图Select Entities对话框，设置如图16-33所示，单击OK按钮，选出Z=0的节点，如图16-34所示。
图16-30 Apply SYMM on Nodes对话框
图16-31 对称约束
图16-32 完成对称约束定义
图16-33 Select Entities对话框
图16-34 选出的节点
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PickAll按钮，弹出图16-35所示的Apply U，ROT on Nodes对话框。
选择要约束的自由度为UX，单击OK按钮，完成约束后如图16-36所示。此时，模型的边界条件如图16-37所示。
（16）在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Analysis Type＞New Analysis命令，弹出图16-38所示的New Analysis对话框，设置分析类型为Static，单击OK按钮。
图16-35 Apply U，ROT on Nodes对话框
图16-36 完成约束
图16-37 完整边界条件
图16-38 New Analysis对话框
（17）在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Force/Moment＞On Nodes命令，在弹出的对话框中输入节点号1。单击OK按钮，弹出如图16-39所示的Apply F/M on Nodes对话框，在Lab Direction of force/mom下拉列表框中选择FY，在VALUE Force/Moment Value框中输入-220，单击OK按钮。加载完成后如图16-40所示。
图16-39 Apply F/M on Nodes对话框
图16-40 加载
（18）在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Analysis Type＞So′ln Controls命令，弹出Solution Controls对话框，在Basic选项卡中设置如图16-41所示。
选择Advanced NL选项卡，设置如图16-42所示，然后单击OK按钮。
图16-41 Solution Controls对话框（Basic选项卡）
图16-42 Advanced NL选项卡(www.daowen.com)
（19）在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Solve＞Current LS命令，弹出图16-43所示的/STATUS Command窗口，其中显示了项目的求解信息及输出选项。
同时弹出的还有如图16-44所示的Solve Current Load Step对话框，询问用户是否开始进行求解。
单击OK按钮开始求解，当弹出Solution is done！提示时，表明求解完成。
求解过程中的收敛曲线如图16-45所示。
可以通过如图16-45所示收敛曲线查看计算过程的收敛情况，对于结果的判断分析、出现不收敛时的处理有一定的参考意义。
图16-43 /STATUS Command窗口
图16-44 Solve Current Load Step对话框
图16-45 收敛曲线
本例可以使用命令操作，提供APDL命令流如下。
FINI ！清空工作区
/CLE ！
！
/PREP7 ！进入前处理器
SMRT，OFF ！关闭智能网格划分
ET，1，SHELL181，，1 ！定义单元类型
R，1，6.350 ！
MP，EX，1，3102.75 ！材料属性
MP，NUXY，1，0.3 ！
R1=2540 ！参数
L=254 ！
PI=4∗ATAN（1） ！
THETA=0.1∗180/PI ！
CSYS，1 ！切换至柱坐标系
！
N，1，R1，90 ！建模，生成节点
N，2，R1，90，L ！
K，1，R1，90 ！关键点
K，2，R1，（90-THETA） ！
K，3，R1，90，L ！
K，4，R1，（90-THETA），L ！
！
ESIZE，，2 ！定义单元尺寸
A，1，3，4，2 ！关键点围成面
AMESH，1 ！划分单元
NUMMRG，NODE ！合并节点
！
NSEL，S，LOC，Z，0 ！
DSYM，SYMM，Z ！定义对称约束
NSEL，S，LOC，Y，90 ！
DSYM，SYMM，X ！
NSEL，S，LOC，Y，（90-THETA） ！
D，ALL，UX，，，，，UY，UZ ！定义约束
NSEL，ALL ！
FINISH ！
！
/SOLUTION ！进入求解器
ANTYPE，STATIC ！定义分析类型，静态分析
NLGEOM，ON ！打开大变形开关
OUTRES，，1 ！输出结果
F，1，FY，-250 ！加载
NSUBST，30 ！定义子步数
ARCLEN，ON，4 ！使用弧长法求解
SOLVE ！求解
FINISH ！
！
/POST26 ！进入时间历程后处理器查看荷载位移曲线
NSOL，2，1，U，Y ！
NSOL，3，2，U，Y ！
PROD，4，1，，，LOAD，，，4∗250 ！
PROD，5，2，，，，，，-1 ！
PROD，6，3，，，，，，-1 ！
∗GET，UY1，VARI，2，EXTREM，VMIN ！
∗GET，UY2，VARI，3，EXTREM，VMIN ！
PRVAR，2，3，4 ！
/AXLAB，X，DEFLECTION（MM） ！
/AXLAB，Y，TOTALLOAD（N） ！
/GRID，1 ！
/XRANGE，0，35 ！
/YRANGE，-500，1050 ！
XVAR，5 ！
PLVAR，4 ！
XVAL，6 ！
PLVAR，4 ！
FINISH ！完成
（20）进入/POST26时间历程后处理器，单击Time History Variables对话框中的添加变量按钮，弹出图16-46所示的Add Time-History Variable对话框。
弹出拾取框后，输入节点号1，单击OK按钮，完成第一个变量的添加。
重复上述操作，将2号节点的Y方向位移值也添加到变量列表中。
（21）在Time History Variables对话框中的Caculator输入框中，输入LOAD=nsol（2，U，Y）∗1000，如图16-47所示。
按〈Enter〉键，生成变量LOAD。重复上述操作，将变量2乘以-1，得到变量5；将变量3乘以-1，得到变量6；将X轴设置为变量5。添加完变量后如图16-48所示。
图16-46 Add Time-History Variable对话框
图16-47 进行变量运算
此时，以变量5为X轴，LOAD为Y轴，绘出节点1的荷载-位移曲线，如图16-49所示。
以变量6为X轴，绘出节点2的荷载-位移曲线，如图16-50所示。
图16-48 完成变量设置
图16-49 节点1荷载—位移曲线
图16-50 节点2荷载—位移曲线
（22）单击工具栏中的Quit按钮，弹出Exit对话框。选中Save Everything（保存所有项目）单选按钮，单击OK按钮退出ANSYS。
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