ansys重力
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys重力的視頻教程
【02】ANSYS重力壩分析
本課程主要面向ANSYS初級(jí)用戶，通過(guò)對(duì)ANSYS的操作步驟講解，主要是以命令流為主，仔細(xì)講解了命令流的用法，包括建立重力壩模型，材料參數(shù)設(shè)置，網(wǎng)格劃分，邊界條件設(shè)置，荷載的施加以及對(duì)后處理結(jié)果的分析。另外，講解了如何根據(jù)規(guī)范的要求生成反應(yīng)譜，如何通過(guò)反應(yīng)譜合成人工地震波。 本課程分析例子是重力壩，一共包含五個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，從前處理到后處理。
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ansys重力的實(shí)例教程
本文基于ANSYS仿真軟件，模擬了其在自身重力作用下的等效位移和變形。
一、有限元模型
起重機(jī)大多采用型鋼通過(guò)焊接方式連接在一起，因此采用ANSYS的梁?jiǎn)卧猙eam
188建立有限元模型。Beam188是一個(gè)二節(jié)點(diǎn)三維梁?jiǎn)卧哂信で凶冃危瑔卧哪Ｐ屠碚撌荰imoshenko理論，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有6個(gè)自由度。beam單元是在使用的過(guò)程需要建立實(shí)常數(shù)，即梁截面的橫截面等相關(guān)參數(shù)。由于在實(shí)際過(guò)程中不同部位的梁使用不同的橫截面，因此需要定義不同的實(shí)常數(shù)。建立L型型鋼的相關(guān)APDL代碼為：SECTYPE,2,BEAM,L,,0&SECOFFSET,CENT&
SECDATA,0.14,0.14,0.014,0.014,0,0,0,0,0,0,0,0模型的建立過(guò)程中由于節(jié)點(diǎn)和單元大量重復(fù)，因此模型在建立過(guò)程中使用了大量的循環(huán)語(yǔ)句。即*DO與*ENDDO語(yǔ)句。建立完成后的有限元模型如圖1所示。
圖1 有限元模型
二、載荷的施加
圖2有限元載荷模型
起重機(jī)在安裝的時(shí)候，底部固定在地面上。因此，在模型載荷的施加過(guò)程中，底面的節(jié)點(diǎn)全部固定。在給起重機(jī)加重力作用時(shí)，ANSYS施加的是重力加速度。重力加速度與重力的作用相反。相關(guān)的APDL代碼為acel,,9.8,,。載荷的施加效果如圖2所示。
三、結(jié)果的分析
圖3 桁架式起重機(jī)的等效變形圖
圖4 桁架式起重機(jī)的等效位移
圖3和圖4所示為起重機(jī)的等效變形圖和等效應(yīng)力圖。由結(jié)果可知，起重機(jī)的等效變形圖與實(shí)際情況相符合。
展開(kāi) 混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫(kù)水采用Fluid29單元來(lái)進(jìn)行模態(tài)計(jì)算。
WB中，重力加速度和加速度的方向需要注意：
總結(jié)起來(lái)就是：
如果是施加加速度，那就與運(yùn)動(dòng)的方向相反；
如果是施加重力加速度，那就與重力的方向相同。
舉例：
如下圖，施加加速度方向向上，然后看到相應(yīng)的應(yīng)力云圖。
紅色劃線大致意思是：為了模擬重力（通過(guò)使用慣性效應(yīng)），用ACEL命令在與重力相反的方向上加速結(jié)構(gòu)體。
也可以這樣理解。根據(jù)牛頓第二定律：
F=m*a （1）
可得，F(xiàn)-m*a=0（2）
令F1=-m*a
（2）式變?yōu)镕+F1=0 （3）
F1是慣性力，（3）和一般靜力學(xué)平衡方程是一樣的。不難看出，慣性力的方向總是和物體重力加速度的方向相反。ANSYS中的重力實(shí)際上是慣性力，因此其方向總是和你要施加的重力方向相反。
關(guān)于ETABLE命令的使用。每一種單元都有很多類(lèi)型的結(jié)果數(shù)據(jù)輸出，并且每種類(lèi)型的結(jié)果數(shù)據(jù)都有相應(yīng)的編號(hào)。這里查看Beam188的輸出結(jié)果類(lèi)型編號(hào)如下。如果需要其他單元類(lèi)型的輸出數(shù)據(jù)（如軸力，剪切力，彎矩等），可以在help中搜索該單元的詳細(xì)介紹，查看其輸出數(shù)據(jù)的編號(hào)。
BEAM188 Element Output Definitions
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模態(tài)分析主要目的是為測(cè)得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過(guò)模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。--引自《百度百科》
下面直接開(kāi)始進(jìn)入正文。
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa
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因?yàn)?em>ANSYS將重力以慣性力的方式施加，所以在輸入加速度時(shí)，其方向應(yīng)與實(shí)際的方向相反。
對(duì)于結(jié)構(gòu)上的設(shè)備重量可以用MASS21單元來(lái)模擬，該單元為一個(gè)空間“點(diǎn)”單元。設(shè)備重量可通過(guò)單元實(shí)常數(shù)來(lái)輸入。下面附上一個(gè)小例子（設(shè)重力方向向下）。
WB中，重力加速度和加速度的方向需要注意：
總結(jié)起來(lái)就是：
如果是施加加速度，那就與運(yùn)動(dòng)的方向相反；
如果是施加重力加速度，那就與重力的方向相同。
舉例：
如下圖，施加加速度方向向上，然后看到相應(yīng)的應(yīng)力云圖。
ANSYS中施加重力加速度使用的命令是ACEL。需要注意重力加速度的實(shí)際作用方向與在ACEL命令中輸入的方向是恰好相反的。HELP中對(duì)ACEL的介紹如下所示。
紅色劃線大致意思是：為了模擬重力（通過(guò)使用慣性效應(yīng)），用ACEL命令在與重力相反的方向上加速結(jié)構(gòu)體。
也可以這樣理解。
在給起重機(jī)加重力作用時(shí)，ANSYS施加的是重力加速度。重力加速度與重力的作用相反。相關(guān)的APDL代碼為acel,,9.8,,。載荷的施加效果如圖2所示。
三、結(jié)果的分析
圖3 桁架式起重機(jī)的等效變形圖
圖4 桁架式起重機(jī)的等效位移
圖3和圖4所示為起重機(jī)的等效變形圖和等效應(yīng)力圖。由結(jié)果可知，起重機(jī)的等效變形圖與實(shí)際情況相符合。
A:建立接觸關(guān)系，通過(guò)節(jié)點(diǎn)集解決
2.Q:請(qǐng)問(wèn)ANSYS中如何計(jì)算重力？
A:ansys中有求所有單元體積的命令，然后乘以密度即可。或者用更簡(jiǎn)單的，只加載重力加速度，然后約束某個(gè)位置，計(jì)算靜強(qiáng)度，該約束位置上的支反力就是重力
3.Q:ANSYS中能不能查看模型某一個(gè)截面的溫度場(chǎng)云圖啊？可以的話，如何操作？
A:首先把工作平面定義在那個(gè)截面處，然后 /TYPE,1,1 !
