ANSYS結構院的案例
基于ANSYS蜂窩梁計算實例教程
在ANSYS結構院8月13號的一篇推文中，杰哥采用SAP2000對某工程實例中的蜂窩梁進行了建模分析，本次教程采用同樣受力模型，闡述如何使用ANSYS來對蜂窩梁進行建模分析，并采用APDL參數化建模的優勢，有興趣的同學還可以對比分析不同擴張比情況下蜂窩梁的受力情況。
【本案例難點】
1、模態求解中如何按《抗規》考慮恒載和活載對結構的影響
2、如何采用ANSYS對本結構進行豎向地震作用反應譜分析
3、荷載組合與結果查看
【結果展示】
1、結構模態分析
采用ANSYS進行模態分析，前三節頻率分別為1.8541HZ、6.3854Hz、9.0016Hz,采用SAP2000計算前三階頻率分別為1.8915Hz、6.6495Hz、9.5951Hz。
ANSYS前三階振型
SAP2000前三階振型
2、結構在標準組合下的變形(mm)
3、結構在基本組合下的彎曲應力與剪應力（MPa）
展開 ANSYS如何獲取結構的總質量
獲取結構豎向支座反力總和
MASS=fanli*(-1)/9.8 !結構質量
*status,MASS
!=================
MASS顯示如下：
理論求解：
（0.6*0.6*3.3*2+0.3*0.6*3.6）*2*2600=15724.8 Kg
可見兩者并無差別，這個小技能你GET到了嗎？
關注公眾號：ANSYS結構院 很有必要
ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解的概念解析
理論上，任何結構任何位置處的應力應變應該都是連續的，而上面所說的單元應力應變解并不連續，因而就出現了另外一個解，我個人稱之為節點單元解，它是單元解在公共節點上應力應變值的平均值，通過平均化就使得公共節點上的應力應變值變得唯一，但這樣會帶來另外一個問題，就是節點單元解和節點有關，也即是和單元數目有關。在某些情況下，可能會由于網格劃分的影響，導致畸變較大。
總結起來，三個解的概念如下：
節點解：節點位移解，原始解，最為精確的解；
單元解：單元的應力應變，派生解，通過節點解推導得到；
節點單元解：節點的應力應變，派生解的平均化顯示。
祝好
ANSYS結構院
2017.12.25
展開 ANSYS如何在荷載步之間改變材料屬性
得到最大位移
uzmax=uzmax*(-1)
parsav,all,param,txt
finish
*enddo
本案例初始位移云圖如下：
最終位移云圖如下：
結構位移隨加載的變化關系如下：
以上就是如何在荷載步之間改變材料屬性的小例子，當然，本文只是給大家介紹這種方法，不足之處多多見諒。
祝好
ANSYS結構院
2017.10.24
ansys workbench鋼筋混凝土建模方法
參考文獻：1、周炬《Ansys Workbench有限元分析實例詳解》2、公眾號：搬磚2號叉會腰3、公眾號：ansys結構院4、ansys官方、YouTube等資料。
本文小結:
1、 Mw或DPC+HSD模型，可以說是官方首推的方法，workbench最適用的方法，其solid185和solid186(混凝土)和reinf單元（鋼筋）完美適合用（workbench 2020r2以后版本推出，鋼筋采用此單元，鋼筋與混凝土節點自動耦合），和《混規》GB50010的本構模型相比，DP模型區分了彈性段，強化段，軟化段，殘余應力段。未屈服前按照彈性材料處理，屈服后根據用戶選擇的HSD模型進行計算。中國規范中在峰值拉壓應變前后本構模型為冪函數，HSD模型中的Expotential HSD和中國規范為接近，實際中既可以采用指數函數的HSD也可以采用線性的HSD來進行計算。方法1是王新敏老師推薦的方法。
2、損傷-塑性微平面模型（CPT215單元）在模擬混凝土軟化、下降段方面，優于solid65（壓根就沒有），Mw或DPC（通常采用solid185、186），之前看到一個消息，說官方不建議在wb中使用，但是我用WB2024R1測試，沒啥問題，可以與renif單元聯合使用，相比方法1，需要在WB中插入命令流。其最大的缺點是涉及12個參數，很容易調對一個行為，另一個行為出錯。
3、 MISO或BISO模型（SOLID65單元）以Willam-Warnke理論為主，可考慮混凝土開裂和壓碎行為，可采用分離模型和整體式模型，為鋼筋混凝土結構的分析提供了手段，比較老牌的方法，比較靠譜。但該單元計算分析的收斂問題很讓人頭痛，尤其在荷載-位移曲線水平段和下降段時。
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解（二）之桿與梁殼體單元的連接
==============
allsel,all
save
/solu
allsel,all
acel,,9800
lsel,s,,,1,2
esll,s
sfbeam,all,1,pres,10
allsel,all
solve
有限元模型如下：
結果圖：
1、結構變形圖
2、結構彎矩圖
3、結構剪力圖
4、結構軸力圖
祝好
ANSYS結構院
2018.04.27
網格劃分的結果總是不一樣？來看看專家們怎么說
ANSYS空間-張老師
Fangzhenxiu專欄作者張老師在“ANSYS空間”發表的文章《四面體單元與六面體單元的選擇建議》中給大家的使用建議：
(1) 如果使用自動方法不能產生六面體單元的模型，建議使用四面體；
(2) 通過提升四面體單元的密度，來提升計算精度，這樣處理可以大大減少模型前處理的時間，來實現仿真的時效性優勢，關于計算精度對比，后面會通過實例進行對比。
另外，在《ANSYS有限元網格劃分的基本原則》一文中寫道：單元質量評價一般可采用以下幾個指標：
(1) 單元的邊長比、面積比或體積比以正三角形、正四面體、正六面體為參考基準。理想單元的邊長比為1，可接受單元的邊長比的范圍線性單元長寬比小于3，二次單元小于10。對于同形態的單元，線性單元對邊長比的敏感性較高階單元高，非線性比線性分析更敏感。
(2) 扭曲度：單元面內的扭轉和面外的翹曲程度。
(3) 疏密過渡：網格的疏密主要表現為應力梯度方向和橫向過渡情況，應力集中的情況應妥善處理，而對于分析影響較小的局部特征應分析其情況，如外圓角的影響比內圓角的影響小的多。
(4) 節點編號排布：節點編號對于求解過程中的總體剛度矩陣的元素分布、分析耗時、內存及空間有一定的影響。合理的節點、單元編號有助于利用剛度矩陣對稱、帶狀分布、稀疏矩陣等方法提高求解效率，同時要注意消除重復的節點和單元。
ANSYS結構院-水哥
Fangzhenxiu專欄作者“水哥”在“ANSYS結構院”發布的文章《ANSYS網格質量評定指標介紹》一文中寫道：
不良的單元形狀會導致不準確的結果，然而到目前為止，還沒有一個比較通用的標準來判定單元形狀的好壞。
展開 文心一言與ANSYS
六、其他方面的測試
總結而言，chatgpt與文心一言在ansys apdl應用方面其實都半斤八兩，水哥估計其主要原因還是在于其學習APDL的素材較少，很多命令無法正確給出。就具體細節而言，單就apdl這方面，chatgpt相比于文心一言，還是具有一定的優勢，特別是當用戶在chatgpt界面用英文提問時，其準確率要相對高很多。
如果大家對文心一言有興趣，趕緊去試試吧，只要登錄百度賬號即可，在處理中文方面的需求時，個人覺得文心一言當仁不讓了~
文章來源：ansys結構院
“糖葫蘆串”模型在ANSYS中的實現方法
=============
/solu
d,1,all
d,all,uy
antype,2
modopt,lanb,3
mxpand,3,,,yes
solve
/post1
set,list
采用上述命令流求得的結構固有頻率為：
因而結構圓頻率為：
w1=2*3.14*2.3112=14.143
w2=2*3.14*31.0319
w3=2*3.14*7.3370=46.0764
結構理論求解如下：
ANSYS結構振型如下（未歸一化）
對比兩者可知，采用文中所述方法可以很好的在ANSYS中實現“糖葫蘆串”模型。
祝好
ANSYS結構院
2017.12.22
展開 Ansys及有限元理論相關國外書籍推薦
，水哥這里只推薦這一本：
Finite Element Simulations with Ansys Workbench 2021
這本書個人比較喜歡它的風格，基本上是采用截圖的形式告訴你的每一步操作，而不是長篇大論，操作過程一目了然，這對于快速入門Workbench的同學而言非常友好。
其實這本書一直在隨著ANSYS版本的更新而更新，目前已經更新到了2022版本，價格也是比較貴了，亞馬遜上2021版本68刀，2022版90刀。
來看看這本書的截圖，看是不是你喜歡的風格。
END
文章來源：ANSYS結構院
APDL 宏文件系列講解(一)
2、內部創建
所謂內部創建，也即采用ANSYS命令流的方式創建宏文件，上述地震時程的例子即為這種方式，主要采用的命令為:
*create,Fname,mac
!宏文件正文內容
…………
*end !結束創建
程序運行完該命令后，會在軟件工作目錄下生成一個名為Fname的宏文件，后續調用的時候直接輸入Fname即可。
五、【宏文件注意事項】
1、宏文件的正文內容一定要結合程序上下文，保證是處于前處理或者后處理。
2、宏文件的名字不能以數字開頭且不能包含空格。
祝好
ANSYS結構院
2018.11.1
APDL自定義截面打開單元形狀后總是對不齊，怎么辦？
祝好
文章來源ANSYS結構院
關于ANSYS中初始地應力施加方法的介紹
說明ANSYS的初始地應力導入功能能保證土體應力自平衡；
3）利用上述兩點，可推導出，當模型同時在自重荷載和初始地應力作用下，將不會產生豎向位移，但會產生真實的土體應力。此結論可通過下面的模型三證明。
三、模型三
只導入初始應力文件，并施加重力荷載，求解命令流如下：
!============
!建模
!============
nsel,s,loc,y,0
d,all,uy,0
nsel,s,loc,x,0
nsel,a,loc,x,50
d,all,ux,0
allsel
acel,,10
isfile,read,DY1,ist
solve
位移云圖（最大值為1.2e-18，忽略不計）：
應力云圖：
通過上述三個模型可看出，采用上述步驟可間接實現ANSYS當中初始地應力的施加。
祝好
ANSYS結構院
2019.06.14
展開 如何利用ANSYS的隨機分布函數功能
作者：水哥ANSYS
來源：本文源于ANSYS結構院，上海安世亞太授權轉載
隨機分布在材料微觀力學分析中扮演著重要角色，例如混凝土骨料力學、新型材料纖維力學分析等內容，提及隨機分布，更多的同學可能會聯想到采用第三方軟件如Matlab來生成，并導入ANSYS計算，其實ANSYS本身自帶隨機分布功能，只是功能略有限制。
ANSYS中產生隨機分布的一個重要函數是 *VFILL，該函數主要的作用是對數組進行填充賦值，而在賦值的過程中，用戶既可以選擇自定義數據內容，也可以選擇利用隨機函數產生數值，ANSYS Help中*VFILL說明如下：
該函數主要輸入參數為數組名稱以及輸入數據的函數，當選擇為data時，表示用戶自定義數據進行填充，當選擇其他選項時，則根據函數類型進行填充。
*VFILL隨機數生成支持均勻分布(Rand)、高斯分布(GDIS)、三角分布(TRIA)、貝塔分布（BETA）、伽馬分布（GRMM），*VFILL用于批量生成，如果需要單獨生成數據，則可以分別使用函數：
1) num=Rand(con1,con2)
2) num=Gdis(con1,con2)
3) num=Tria(con1,con2,con3)
4) num=Beta(con1,con2,con3,con4)5) num=Gram(con1,con2,con3)
上述con1~con4分別表示函數參數，例如針對均布分布，con1和con2分別表示分布的下限和上限。
下面分別以均布分布、高斯分布、伽馬分布為例進行演示。
1、均布分布
APDL代碼：
finish
/clear
/prep7
numA=1000
!
展開 APDL宏文件系列講解(三)
結束創建
例：針對某鋼筋混凝土結構，設防烈度為7度0.1g，場地類別為二類，設計分組為第一組，以N-mm單位制建模，則計算反應譜時輸入格式如下：
!==========
EQ_response,0.35,0.08,0.05,1000
!==========
關于宏文件的系列講解就到這兒，當然這里講的都是最基本的，但萬變不離其宗，實際工程中很多巧妙用法其實都是源于對基本概念的理解與提升，作為剛學習APDL的人員，把握好基本命令的使用才是提升個人能力的捷徑。
祝好
ANSYS結構院
2018.11.08
