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 Intera
2、ctive Working directory（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)
3、 OK Close(4) 定义实常数ANSYS 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
4、) 构造平面模型 生成节点ANSYS Main 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
5、、实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling 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
6、 On Nodes 选取 2，3 号节点 OK Lab2: All DOF( 施加 X,Y 方向的位移约束) 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
7、system At specified LOC + 单击图形中的任意一点 OK XC、 YC、 ZC 分别设定为 2， 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 Mai
8、n Menu: Solution Define Loads Apply Structural Force/Moment On Nodes 点击 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 R
9、esults Contour Plot Nodal Solu Nodal solution DOF Solution Displacement vector 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。!% ANSY
10、S 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
11、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.1REAL,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=nod
12、e4_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 %
