軸力圖
關(guān)注創(chuàng)建者：CAE_LJX 創(chuàng)建時(shí)間：2020-02-08
軸力圖的視頻教程
【入門案例04】多跨連續(xù)梁GUI操作與ANSYS內(nèi)力圖繪制（軸力、彎矩、剪力）精講
具體內(nèi)容如下： 1、多跨連續(xù)梁建模+分析+后處理結(jié)果提取的全過程講解； 2、如何定義單元、截面、材料、荷載、邊界等； 3、如何提取結(jié)果內(nèi)力、撓度，如何利用ansys繪制內(nèi)力圖（彎矩圖、剪力圖） 4、一個(gè)視頻，讓你上手ansys，基礎(chǔ)案例教你如何玩轉(zhuǎn)有限元 業(yè)務(wù)合作與獲取文件，可私信聯(lián)系。
￥30 25分鐘 253播放
查看
軸力圖的實(shí)例教程
table，general postproc – element table – define table – add – by sequence num – smisc – smisc，1 –OK，此處smisc后面的編號(hào)可以查看幫助文件得知
? 輸出軸力圖，general postproc – plot results – contour plot – line elem res – 選擇或已選中smisc1 – OK，完成軸力圖的輸出
總結(jié)：
? 桿單元與梁?jiǎn)卧膮^(qū)別：桿單元只能承受軸力作用，梁?jiǎn)卧梢猿惺芾?#x2F;壓，扭轉(zhuǎn)，剪切及組合變形；在軟件中，桿單元只需要輸入截面面積，與截面形狀無(wú)關(guān)，而梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)t需要定義截面形狀；
? ABAQUS與ANSYS軸力圖輸出；ABAQUS中不能直接輸出軸力圖，需要將數(shù)據(jù)讀取后，通過創(chuàng)捷XY曲線進(jìn)行輸出；ANSYS workbench同ABAQUS，無(wú)法直接輸出；APDL可以通過創(chuàng)建單元表的形式進(jìn)行軸力圖的輸出，APDL更直觀。
展開 書中第二章第一節(jié)介紹了軸向拉伸和壓縮的概念，主要要求掌握軸力的計(jì)算和軸力圖的繪制。下面討論例題2-1的材料力學(xué)解法和AMSYS解法。
一．材料力學(xué)解法：
假定拉力為正軸力，根據(jù)材料力學(xué)中提供的解法——截面法：
1.求支反力：根據(jù)平衡關(guān)系，可得支反力FR=10kN;
2.截面法：
根據(jù)每段桿件的平衡關(guān)系，可得：
FN1=10kN；FN2=50kN；FN3=-5kN；FN4=20kN，軸力圖如下：
二．ANSYS解法：
使用ANSYS求解該問題時(shí)，我們從以下幾個(gè)方面入手：
1. 確定分析類型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類型為靜力學(xué)分析；
2. 確定單元類型：該結(jié)構(gòu)為拉壓桿，結(jié)果需要輸出軸力圖，因此分析時(shí)使用beam單元；
Step1:在SCDM中創(chuàng)建線體模型：
1.將草繪平面設(shè)置為Z面（根據(jù)自己習(xí)慣，選擇草繪平面）；
2.根據(jù)題目所示幾何尺寸，草繪四條線（草繪四條線，產(chǎn)生五個(gè)點(diǎn)，方便在后續(xù)步驟中施加四個(gè)載荷和一個(gè)約束）；
3.為線賦予截面，完成線體建模（由于主要計(jì)算軸力，因此截面形狀和幾何尺寸我們可以隨意設(shè)置一種，筆者在此使用默認(rèn)圓截面）；
4.為了保證四個(gè)線體連接處的節(jié)點(diǎn)連續(xù)，需要在選擇share命令進(jìn)行重合拓?fù)涔蚕恚?Step2：在WB中創(chuàng)建載荷及約束：
1.搭建分析流程：
2.網(wǎng)格劃分：自由網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格尺寸設(shè)置為10mm。
展開 軸力
etable,ZL1,smisc,1
etable,ZL2,smisc,14
plls,ZL1,ZL2
后續(xù)三段命令分別為查看彎矩圖、剪力圖和軸力圖的命令流，如果不采用宏文件的方式，則我們每一次查看時(shí)，均需要采用命令復(fù)制運(yùn)行的方式進(jìn)行，很不方便。如果要采用宏文件，可以采用如下方式進(jìn)行。
1）外部創(chuàng)建
新建一個(gè)文本文檔，定義后綴名為mac，文件名為WJ，將下面內(nèi)容復(fù)制進(jìn)去，然后放入ANSYS工作目錄下。
!彎矩
!=============
/post1
esel,s,type,,1
etable,WJ1,smisc,2
etable,WJ2,smisc,15
plls,wj1,wj2
2) 內(nèi)部創(chuàng)建
采用內(nèi)部創(chuàng)建的方式能很好的將宏文件內(nèi)容與上下文呈現(xiàn)在一起，增加程序可讀性。
/post1
!=========宏文件創(chuàng)建
*Create，WJ,mac
/post1
esel,s,type,,1
etable,WJ1,smisc,2
etable,WJ2,smisc,15
plls,wj1,wj2
*end
!=========
執(zhí)行完上部命令之后，會(huì)在軟件工作目錄下自動(dòng)生成一個(gè)名為WJ，后綴為mac格式的文本文件。
通過上述方式建立宏文件后，我們?cè)诓榭磸澗?em>圖、軸力圖、剪力圖時(shí)只要輸入宏文件的名字即可，例如此處 彎矩查看輸入 WJ、軸力查看輸入ZL、剪力查看輸入JL，簡(jiǎn)單快捷。
展開 軸向拉伸或壓縮變形的受力及變形特點(diǎn)是：桿件受一對(duì)平衡力F的作用，它們的作用線與桿件的軸線重合。若作用力F拉伸桿件則為軸向拉伸，此時(shí)桿被拉長(zhǎng)(圖虛線)；若作用力F壓縮桿件則為軸向壓縮，此時(shí)桿將縮短(圖虛線)。工程中許多構(gòu)件，如單層廠房結(jié)構(gòu)中的屋架桿、各類網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件等，這類結(jié)構(gòu)的構(gòu)件由荷載引起的內(nèi)力其作用線與軸線重合，桿件發(fā)生軸向拉伸或壓縮。
內(nèi)力·截面法·軸力及軸力圖
要研究在外力作用下，構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)力有多大，我們通常用截面法來(lái)考察，上一篇文章《材料力學(xué)筆記之緒論》，已經(jīng)介紹過截面法三個(gè)步驟。沿橫截面m-m假想地把桿件分成兩個(gè)部分，左右兩個(gè)部分在橫截面m-m上的相互作用的內(nèi)力，是一個(gè)分布在橫截面上的分布力系，這個(gè)力系的合力為FN。拿出左半部分來(lái)研究，平衡方程為FN=F。
習(xí)慣上把拉伸時(shí)的軸力（軸力背離橫截面）規(guī)定為正，壓縮時(shí)的軸力（軸力指向界面）規(guī)定為負(fù)。
如果沿桿件軸線方向有多個(gè)外力的時(shí)候，整個(gè)桿件各個(gè)部分的軸力不盡相同，這也是更接近實(shí)際的情況。通常我們會(huì)使用軸力圖來(lái)表示軸力沿桿件軸線的變化。
我們舉一個(gè)例子。
當(dāng)桿受多個(gè)軸向外力作用時(shí)，如下圖，求軸力時(shí)須分段進(jìn)行，因?yàn)锳B段的軸力與BC段的軸力不相同。
要求AB段桿內(nèi)某截面m ?m的軸力，則假想用一平面沿m ?m處將桿截開，設(shè)取左段為脫離體，以FN1代表該截面上的軸力(圖b)。于是，根據(jù)平衡條件∑Fx＝0，有FN1=-F。
負(fù)號(hào)表示的方向與所設(shè)的方向相反，即為壓力。要求BC段桿內(nèi)某截面n-n的軸力，則在n ?n處將桿截開，仍取左段為脫離體，以FN2代表該截面上的軸力(圖c)。于是，根據(jù)平衡條件∑Fx＝0，有FN2=F。
在多個(gè)力作用時(shí)，由于各段桿軸力的大小及正負(fù)號(hào)各異，所以為了形象地表明各截面軸力的變化情況，通常將其繪成“軸力圖”(圖d)。
展開 3.材料設(shè)置
在默認(rèn)材料中修改彈性模量，其余的可以不用管
4.邊界條件
按照題目的要求，在底面施加固定約束，上表面施加100KN向下的力，在中間截面施加160KN向下的力。
5.查看結(jié)果
（1）軸力圖
添加Normal Stress，選擇全部體，選擇Z軸方向。
可能是我水平有限，沒有找到怎么直接顯示軸力圖的方法，所以只能曲線救國(guó)。從上圖可以上半部分是紅色的全部為-2.5MPa，下半部分為藍(lán)色全部為-6.5MPa。乘以截面面積40000mm2，可得FNAC=-100KN,FNBC=-260KN。
（2）各段柱很截面上的應(yīng)力
添加2個(gè)Normal Stress，分別選擇上截面和下截面，選擇Z軸方向
（3）各段柱的縱向線應(yīng)變
添加Normal Elastic Strain，選擇Z軸方向
（4）柱的總變形
添加Directional Deformation，選擇Z軸方向
6.小結(jié)
對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，我們可以用梁去代替，但是得到的結(jié)果不能截面的應(yīng)力和線應(yīng)變無(wú)法獲取，但是軸力卻能獲得。這也算是另一種曲線救國(guó)吧。有興趣的大家可以去做了試試，具體建模等可以參考我很久之前的一篇材料力學(xué)的文章。大家可以往前翻一翻。材料力學(xué)我爭(zhēng)取也能做一個(gè)系列，但是感覺要太監(jiān)的多，大家不要太期待。
文章作者：無(wú)劍，碩士，就職于鹽城某新能源汽車PACK廠，主要從事CAE結(jié)構(gòu)仿真分析。在碩士期間由于ANSYS是必修課，從開始接觸就對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣，工作后也一直在努力的學(xué)習(xí)中。本人不是大佬，只是一個(gè)學(xué)習(xí)者，是workbench的一個(gè)小學(xué)生。
展開 
軸力圖的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
軸力圖的最新內(nèi)容
圖8 減振器振動(dòng)加速度測(cè)試
圖9 減振器本體的振動(dòng)加速度測(cè)試結(jié)果
3.3 殘余軸力測(cè)試
將減振器破壞后分別進(jìn)行殘余軸力測(cè)試，異響減振器的殘余軸力為9 174 N，正常減振器的殘余軸力為8 347 N，通常殘余軸力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于6 000 N，由此排除裝配封口質(zhì)量問題引起減振器異響的可能性，殘余軸力測(cè)試如圖10所示。
由錨桿軸力圖可知，錨桿所受最大軸力為1.14 MPa, 所在區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)隧道中間墻上部區(qū)域，此處即為施工時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注部位，該部位應(yīng)力復(fù)雜。另外上部交叉部位錨桿長(zhǎng)度至少需要10 m, 兩個(gè)隧道底部位置錨桿需要6 m, 其他位置5 m即可穿越塑性區(qū)，這也是在設(shè)計(jì)中需要注意的問題。整體而言雙孔隧道需要特別注意隧道頂部與底部位置。
中使用ANSYS命令
ANSYS與材料力學(xué)系列課程
01 繪制軸力和軸力圖
變化錨桿的長(zhǎng)度以及錨桿布置的間排距，可以獲得不同的支護(hù)效果，分別分析不同支護(hù)參數(shù)小的支護(hù)效果，主要是比較圍巖位移（圖16）、表面最大收斂位移和錨桿最大軸力（圖17）。在確保圍巖發(fā)生的位移變形在允許范圍內(nèi)，錨桿軸力不超過錨桿抗拉強(qiáng)度條件下，可以確定合理的錨桿長(zhǎng)度和間排距。
0
2
左中括號(hào)
ANSYS與材料力學(xué)系列課程
左中括號(hào)
01 使用ANSYS繪制軸力和軸力圖
中使用ANSYS命令
ANSYS與材料力學(xué)系列課程
01 繪制軸力和軸力圖
中使用ANSYS命令
ANSYS與材料力學(xué)系列課程
01 繪制軸力和軸力圖
中使用ANSYS命令
ANSYS與材料力學(xué)系列課程
01 繪制軸力和軸力圖
中使用ANSYS命令
ANSYS與材料力學(xué)系列課程
01 繪制軸力和軸力圖
書中第二章第一節(jié)介紹了軸向拉伸和壓縮的概念，主要要求掌握軸力的計(jì)算和軸力圖的繪制。下面討論例題2-1的材料力學(xué)解法和AMSYS解法。
