軸力的案例
如何使用ANSYS繪制拉（壓）桿的軸力圖？
書中第二章第一節介紹了軸向拉伸和壓縮的概念，主要要求掌握軸力的計算和軸力圖的繪制。下面討論例題2-1的材料力學解法和AMSYS解法。
一．材料力學解法：
假定拉力為正軸力，根據材料力學中提供的解法——截面法：
1.求支反力：根據平衡關系，可得支反力FR=10kN;
2.截面法：
根據每段桿件的平衡關系，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，我們從以下幾個方面入手：
1. 確定分析類型：根據例題所示結構，確定分析類型為靜力學分析；
2. 確定單元類型：該結構為拉壓桿，結果需要輸出軸力圖，因此分析時使用beam單元；
Step1:在SCDM中創建線體模型：
1.將草繪平面設置為Z面（根據自己習慣，選擇草繪平面）；
2.根據題目所示幾何尺寸，草繪四條線（草繪四條線，產生五個點，方便在后續步驟中施加四個載荷和一個約束）；
3.為線賦予截面，完成線體建模（由于主要計算軸力，因此截面形狀和幾何尺寸我們可以隨意設置一種，筆者在此使用默認圓截面）；
4.為了保證四個線體連接處的節點連續，需要在選擇share命令進行重合拓撲共享；
Step2：在WB中創建載荷及約束：
1.搭建分析流程：
2.網格劃分：自由網格劃分，網格尺寸設置為10mm。
展開 第一篇梁單元的軸力圖 （理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法） ￥10
table，general postproc – element table – define table – add – by sequence num – smisc – smisc，1 –OK，此處smisc后面的編號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：
? 桿單元與梁單元的區別：桿單元只能承受軸力作用，梁單元可以承受拉/壓，扭轉，剪切及組合變形；在軟件中，桿單元只需要輸入截面面積，與截面形狀無關，而梁單元則需要定義截面形狀；
? ABAQUS與ANSYS軸力圖輸出；ABAQUS中不能直接輸出軸力圖，需要將數據讀取后，通過創捷XY曲線進行輸出；ANSYS workbench同ABAQUS，無法直接輸出；APDL可以通過創建單元表的形式進行軸力圖的輸出，APDL更直觀。
展開 abques鋼管混凝土柱-型鋼梁節點，在梁端用位移加載，柱頂施加軸力，為什么軸力變大就不收斂呢？怎么解決？
abques鋼管混凝土柱-型鋼梁節點，在梁端用位移加載，柱頂施加軸力，為什么軸力變大就不收斂呢？怎么解決？
flac3d 提取實體樁（隧道）軸力 剪力 彎矩
本次介紹FLAC3D置fish語言編程提取實體樁彎矩軸力用下模型介紹（計算結果見附件）
隧道彎矩就不展示啦，有需要的可以聯系我。
需要fish計算程序可以私聊我技術鄰或者QQ：3120210076
軸力剪力彎矩結果.xlsx
土體尺寸為40m*40m*40m，樁埋入土中20m，露出表面5m，在樁頂施加豎向荷載200kN，水平荷載20kN。
利用FLAC3D內置fish語言編寫程序計算得樁身軸力、剪力和彎矩。
樁身軸力曲線如圖所示
樁身剪力曲線如圖所示
樁身彎矩曲線如圖所示
展開 
在Workbench 中提取實體單元某一個面上的軸力剪力
關于實體單元的軸力剪力等在ansys經典版本中可以通過surface operation 查看應力再積分得出。在workbench中，其實我們也可以通過建立surface 來查看應力并通過對面積分求出來。下面通過一個簡單的例子來說明。
第一步： 建一個懸臂梁，梁的尺寸為30*20*200mm，其中一邊固定，另一邊施加載荷軸向1000N和切向100N。
第二步：運算結束后，首先在需要提取力的面上建立局部坐標系。（這里通過建立不同位置的局部坐標系則可以查看不同位置的力）
第三步：建立surface面。選中model，則可以在工具欄選construction geometry 。再插入surface即可，選擇剛才建立的坐標系。
第四步：提取各個應力。具體操作見圖。
第五步：查看應力。這里提取了x應力及xy應力。
第六步：求解軸力及剪力。這里我們需要的是應力的average值。通過幫助文件可知，workbench中的平均值是通過積分面再除以面得到的。所以直接用平均值乘以面就可以得出軸力和剪力。所以軸力
F=1.6667*30*20=1000.02N ；Ft=0.16667*30*20=100.002N 與理論值1000N及100N誤差很小，因此這里我們提取的力和實際相符。
如果要提取其他的力可以通過這個辦法，先參考第四步提取應力再得出力的方式獲取。
展開 ABAQUS實體、殼、梁單元的軸力、剪力、彎矩的提取方式及準確性驗證 ￥8
在ABAQUS中，對結構或者構件進行受力分析除了分析應力云圖之外，通常還需要對部件的軸力、剪力或彎矩的變化趨勢進行分析。本帖基于以下的實體solid、殼shell、梁/beam（truss）模型，分別提取這三類模型的軸力、剪力、彎矩，并與理論計算相結合，驗證提取結果的準確性，并解釋相應有限元的計算原理。
計算模型
梁單元計算結果
實體單元計算結果
殼單元計算結果
帖子內容概況
軸力對簡支梁模態的影響預應力模態(個人原創，轉載請注明出處，謝謝！技術鄰ID有限元中解人生))
圖8第三階振型圖
受軸力作用簡支梁橫向振動前三階固有頻率為：
結果比較見表1所示：
理論解
ANSYS數值解
比率
f1
4.978
4.978
1
f2
22.181
22.181
1
f3
50.795
50.795
1
表1 結果比較
當軸力F=200N時，簡支梁前三階頻率如表2所示
ANSYS數值解
f1
4.1009
f2
21.451
f3
50.085
表2 F=200N時簡支梁前三階頻率
當軸力F=300N時，簡支梁前三階頻率如表3所示
ANSYS數值解
f1
2.9759
f2
20.695
f3
49.364
表3 F=300N時簡支梁前三階頻率
當軸力F=411.2335N時，簡支梁前三階頻率如表4所示
ANSYS數值解
對應的力學含義
f1
0.53832E-02
屈曲
f2
19.821
無意義
f3
48.550
無意義
表4當軸力F=411.2335N時簡支梁前三階頻率
二、命令流如下：
/clear,start
/filname, modal analysis
/title, pstres modal analysis
/PREP7
et,1,3
r,1,1e-4,(1e-8)/12,1e-2
mp,ex,1,2e11
mp,dens,1,7850
k,1
k,2,2
l,1,2
lesize,all,,,
展開 平面框架沖擊倒塌失效柱臨近柱軸力出現負值，怎么調節
平面框架沖擊倒塌失效柱臨近柱軸力出現負值，別人論文中沒出現負值，是什么問題，怎么調
Abaqus實用技巧：彎矩、軸力、剪力提取方法詳解
1
前言
最近在一個交流群里有人問到Abaqus中彎矩、軸力、剪力等內力的提取方法，我就好奇的查閱資料并實踐了一下。基本上通過Abaqus的gui界面操作可以獲取任意截面在任意時刻的內力，總的來看方法都是一樣的，小差異在于軟件中的某些選項的設置。在使用Abaqus進行結構分析時，提取彎矩、軸力和剪力是非常常見的需求。下面我將詳細介紹一些在Abaqus中提取這些結果的實用技巧。
2
操作步驟
1.進入后處理，點擊view cut,如下圖
2.選擇截面位置和截面數量，具體見下圖
3.進入report，點擊free body cut,然后進行下圖的設置
4.把導出的數據復制到excel中即可，分析和繪圖等
3
結語
最近在學習和對比一些界面本構的差異和效果，發現網上一些cohesive單元插入插件使用起來不僅方便，而且可以實現一些特殊的效果，如果大家有這方面的插件希望分享下，我也是剛開始接觸，這些對我也很重要，后續我也會繼續分享使用所得的技巧和收集的相關資料。
文章來源：力學混子愛AI
展開 轉子分段移位斜極的永磁同步電機軸向電磁力分析
但是，轉子線性分段移位斜極產生的不平衡軸向電磁力會引起軸向竄動與扭振，軸承使用壽命降低，振動噪聲增大。因此，如何設計永磁轉子分段移位斜極的拓撲結構、有效抑制軸向電磁力，已成為高品質永磁電機研究的熱點問題。
本文以永磁同步電機軸向電磁力的理論為導向，基于三維電磁場的有限元軟件分析方法，對一臺48槽8極永磁同步電機進行軸向電磁力仿真分析；揭示軸向電磁力產生的主要原因，以及軸向電磁力與永磁轉子拓撲結構及其分段數和定子電流幅值的關系；驗證V形反對稱、交叉反對稱永磁轉子拓撲結構有效抑制軸向電磁力的機理，為高品質永磁同步電機的優化設計提供了途徑。
1 轉子分段斜極軸向電磁力的產生機理
根據麥克斯韋張量法，永磁同步電機磁場產生的軸向電磁力Fz可以表示：
(1)
式中：μ0為真空磁導率；Bz,Bθ和Br分別為轉子軸向、切向和徑向上的磁密；S1和S3為電機兩端面，S2為電機移位面。
由式(1)可知，軸向電磁力主要由端部漏磁引起的軸向電磁力和永磁轉子分段移位磁極間氣隙面漏磁產生的軸向電磁力兩部分組成，當永磁轉子分段移位斜極時，引起軸向磁場不對稱，產生不平衡軸向電磁力。
為深化軸向電磁力的產生機理分析，對一臺樣機運行于額定工況時的繞組端部漏磁和永磁轉子分段移位磁極間移位面漏磁引起的軸向電磁力進行仿真實驗，圖1和表1為樣機的結構示意圖和主要參數，假定水平方向為Z軸方向，坐標原點為電機中心點。
展開 ANSYS Workbench如何獲取實體單元某截面的剪力和軸力
選擇我們需要投影的節點力，點擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ，來獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步，觀察應力，并計算內力。
注意提取的時候要注意選擇SURFACE。
SXZ應力分布：
SZ應力分布：
我們這個截面的最終內力也即是 該截面的平均應力乘以我們的面積。
比如：
剪力
FY=66667*0.3*0.5N=10KN
這是與理論結果較為符合的。
細心的小伙伴可能會發現，為什么這里只說了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法，彎矩怎么獲取呢？
因為水哥也還不知道~~~場面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
展開 
材料力學筆記之拉伸和壓縮
軸向拉伸或壓縮變形的受力及變形特點是：桿件受一對平衡力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，此時桿被拉長(圖虛線)；若作用力F壓縮桿件則為軸向壓縮，此時桿將縮短(圖虛線)。工程中許多構件，如單層廠房結構中的屋架桿、各類網架結構的桿件等，這類結構的構件由荷載引起的內力其作用線與軸線重合，桿件發生軸向拉伸或壓縮。
內力·截面法·軸力及軸力圖
要研究在外力作用下，構件內部產生的內力有多大，我們通常用截面法來考察，上一篇文章《材料力學筆記之緒論》，已經介紹過截面法三個步驟。沿橫截面m-m假想地把桿件分成兩個部分，左右兩個部分在橫截面m-m上的相互作用的內力，是一個分布在橫截面上的分布力系，這個力系的合力為FN。拿出左半部分來研究，平衡方程為FN=F。
習慣上把拉伸時的軸力（軸力背離橫截面）規定為正，壓縮時的軸力（軸力指向界面）規定為負。
如果沿桿件軸線方向有多個外力的時候，整個桿件各個部分的軸力不盡相同，這也是更接近實際的情況。通常我們會使用軸力圖來表示軸力沿桿件軸線的變化。
我們舉一個例子。
當桿受多個軸向外力作用時，如下圖，求軸力時須分段進行，因為AB段的軸力與BC段的軸力不相同。
要求AB段桿內某截面m ?m的軸力，則假想用一平面沿m ?m處將桿截開，設取左段為脫離體，以FN1代表該截面上的軸力(圖b)。于是，根據平衡條件∑Fx＝0，有FN1=-F。
負號表示的方向與所設的方向相反，即為壓力。要求BC段桿內某截面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，根據平衡條件∑Fx＝0，有FN2=F。
在多個力作用時，由于各段桿軸力的大小及正負號各異，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 ansys之——火車過橋動態加載
單元軸力
*dim,fmz,table,elmax,dim ! 單元彎矩
*dim,detaf,,elmax ! 每個單元軸力變化值
*dim,detaf1,,elmax ! 每個單元軸力變化值（從小到大）
*dim,elnum,,elmax ! 軸力變化最大的單元號
*dim,detaf2,,20 ! 前20個軸力變化最大值
*dim,elnum2,,20 ! 前20個軸力變化最大值的單元
*dim,fmax,,elmax ! 每個單元的軸力最大值
*dim,fmin,,elmax ! 每個單元的軸力最小值
*dim,fabs,,elmax ! 每個單元軸力最大值（絕對值）
*dim,elnum3,,elmax ! 軸力最大的單元號
*dim,elnum4,,20 ! 前20個軸力最大的單元號
*dim,nmax,,20
*dim,dfmaxel,table,dim,20 ! 前20各軸力變化最大單元的軸力
*dim,dmmaxel,table,dim,20 ! 前20各軸力變化最大單元的彎矩
*dim,fmaxel,table,dim,20 ! 前20各軸力最大單元的軸力
*dim,mmaxel,table,dim,20 ! 前20各軸力最大單元的彎矩
eplot ! plot element
allsel
time = 0
*do,kk,0,lth,5,
time = time+1
!/uis,msgpop,3 ! 不顯示數組被重新定義的警告
!/uis,msgpop,2
/solu ! 進入求解器
antype,static
esel,all
sfedele,all,1,pres, !先刪除上一次加上的所有單元荷載
! 計算列車各部分在橋上的單元號
tpos1 = kk !
展開 慶元城東大橋計算書
驗算結果如下：
任務類型：截面驗算
-截面高度： 1.6 m
構件計算長度： 18.0 m
荷載信息；
荷載類型： 軸力(KN) 剪力(KN) 彎矩(KN-m)
結構重力 6.93e+03 0.0 3.9e+03
汽車沖擊系數: 0.0
------------------------------------------------------------
計算信息: 鋼筋混凝土截面承載能力極限狀態荷載組合I
------------------------------------------------------------
計算結果：
荷載組合結果：
內力 最大軸力 最小軸力 最大剪力 最小剪力
最大彎矩 最小彎矩
軸力 8.32e+03 6.93e+03 6.93e+03 6.93e+03
8.32e+03 6.93e+03
剪力 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0
彎矩 4.68e+03 3.9e+03 3.9e+03 3.9e+03
4.68e+03 3.9e+03
------------------------------------------------------------
承載能力極限狀態荷載組合I 強度驗算結果：
最大軸力強度驗算
截面受力性質: 下拉偏壓
內力描述: Nj = 8.32e+03 KN, Qj = 0.0 KN, Mj = 4.68e+03 KN-m
截面抗力: NR = 1.55e+04 KN >= Nj = 8.32e+03 KN(滿足)
最小配筋面積 Agmin = 4.16e-03 m**2 < 實際配筋面積 Ag = 1.28e-02 m**2
(滿足)
最小軸力強度驗算
截面受力性質: 下拉偏壓
內力描述: Nj = 6.93e+03 KN, Qj
展開 ANSYS分析VS理論解 | 簡單托架應力和變形分析（桿單元實例）
(2)查看各單元軸力：
①查定義LINK180軸力單元表的方法：打開ANSYS Help，搜索LINK180。
找到LINK180的單元介紹頁面后，找Table 180.1: LINK180 Element Output Definitions，在Name欄中FORCE便是軸力，Sxx是軸向應力。
找Table 180.2: LINK180 Item and Sequence Numbers，表中Output Quantity Name列找到FORCE，Item為SMISC，編號為1。
②定義軸力單元表：Main
Menu >General Postproc >Element Table>Define Table，→Lab：輸入FN
→Item：選擇By sequence num →Comb：選擇SMISC，在SMISC后面輸入“1”→OK →Close。
③軸力列表顯示：Main Menu >General Postproc >Element Table>List Element Table→選擇FN→OK→記錄各個單元的軸力→File→Close。
④畫軸力圖：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem Res(見圖1.5)→LabI選擇FN，LabJ選擇FN→OK。
展開 