ansys如何求應力疊加
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys如何求應力疊加的實例教程
一.問題
如圖1所示，顯示了四根桁架結構的尺寸與約束情況，材料為鋼，彈性模量設置為2.96Gpa，橫截面積為100，求該模型的
節點位移、單元應力分量、支反力。
圖1
二.部件與材料
首先按照圖1創建部件，選擇二維平面，特征為
線，繪制相應的草圖，并生成實體，命名為link。
圖2
如圖3所示，在屬性模塊創建材料屬性，選擇力學-彈性，在彈框中填寫楊氏模量2960，泊松比0。
圖3
如圖4、5、6所示，創建截面，選擇類型梁-桁架，并賦予材料屬性，填寫截面面積為100。
圖4
圖5
圖6
三.裝配與分析步
如圖7、8所示，將部件進行裝配，創建靜力通用分析步。
圖7
圖8
四.邊界條件與載荷
如圖9所示，創建邊界條件，選擇轉角/位移，約束點1與點2U1和U2的位移；約束點3U2的位移。
圖9
如圖10 所示，創建載荷，選擇點4，給定集中力CF2=-150N。
圖10
五.網格與作業提交
選擇單元族為桁架，單元類型為T2D2，提交作業。
圖11
圖12
六.結果展示與后處理
圖13是放大之后的變形圖，可以看到點4向右下方位移。
圖13
對結果進行處理，提取模型節點位移，單元應力分量和支反力。首先點擊進入可視化模塊，依次點擊選項-通用，在彈框中選擇標簽，勾選顯示單元編號和顯示節點編號，在右側可以自行選擇顏色。
圖14
依次點擊報告-場輸出，在彈框中位置下拉框中選擇唯一節點的，在新窗口選擇RF下拉菜單中的RF1與RF2；選擇U下拉菜單中的U1與U2。
展開 ANSYS如何提取某一節點的應力時程 ￥100
那么如何提取某一個節點的von Mises stress呢？
首先明確ANSYS的節點附加在單元上，可以通過選擇單元上節點的方法提取節點應力。
1 確定節點所在單元，顯示節點編號。
例單元號8560，節點號8678。
2 進入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費內容為相關命令流。
在其他語言中求最大值非常容易，比如有三個變量分別是MXS6，MXS7和MXS8，要求他們的最大值賦予MaxS，用到的函數往往只是一個函數MaxS=max(MXS6,MXS7,MXS8)。但是在ANSYS Parametric Design Language Guide第三章第8節 Parametric Functions部分卻找不到這樣的函數。
無奈自力更生吧。
MaxS=MXS6
*if,MXS7,GT,MaxS,THEN
MaxS=MXS7
*ENDIF
*if,MXS8,GT,MaxS,THEN
MaxS=MXS8
*ENDIF
這是三個變量，如果有更多變量方法也是一樣的，變量太多就用個循環，如果需要留言給我，我給大家把代碼寫出來。
展開 在ANSYS Workbench的結構分析后處理中，我們經常會關注應力。在選擇一個對象并查看某種應力后，會在其細節視圖中出現一個積分點結果的顯示選項，說明要觀察應力的哪種結果，如下圖。
這里面有七種查看應力的方式。那么這些方式分別是什么含義呢？
由于應力是我們做結構力學分析時最為關注的對象，因此弄清楚ANSYS所給的應力究竟是什么意思也就變得非常重要。這七種應力的含義及相互關系如下圖。
從上圖中可以看到，在計算出積分點的應力以后，其它應力都是在其基礎上推算出來的。下面說明每一個選項的推算過程。
（1）unveraged---------沒有平均化的應力。此時在單元內部，基于積分點的應力根據形函數推算該單元幾個節點的應力。因為它是在積分點應力的基礎上做的第一次運算，所以相對準確。此時如果一個節點周圍毗鄰幾個單元，那么這幾個單元在同一點處會有不同的應力值。
（2）areraged--------節點的平均化應力。在對所有單元進行計算，得到其節點的應力后，此時對于共享節點，對該點的幾個應力進行平均，得到該點的應力。
（3）nodal difference------節點應力差的最大值。對于共享節點，還沒有進行應力平均時，它有幾個應力，對這幾個應力排序，得到最大值，最小值；用最大值減去最小值，得到的值稱為nodal difference.
（4） nodal fraction------對于一個共享節點，用（3）除以（2），得到一個比率，就是nodal fraction.
所以，（2）（3）（4）都是對于共享節點，在不同的單元間進行計算的。
（5）elmemntal difference-----在一個單元內部操作。
展開 材料力學中詳細列出了四種強度理論, 那么在workbench中如何將四種強度理論對應展示出來呢?
在ansys workbench中結果提供了默認的幾種應力結果，參考前面的文章，其實在結果中還可以插入自定義的結果來表達應力，因為所有的應力都是由三個方向的正應力和三個方向的切應力組成的，那么就可以通過自己編輯表達式的方法來加載了，可以分別提取四種強度理論對應的應力了，具體參考方法如下圖所示
在結果中insert/user defined result/Expression中填寫對應的強度理論表達式
1. 第一強度理論（最大拉應力理論）
核心思想：材料破壞由最大拉應力引起，當構件內某點的最大拉應力達到單向拉伸的極限應力（如屈服強度 σ?或強度極限 σ?）時，材料發生破壞。
等效應力 σ? = max (σ?)
（σ?為第一主應力，只考慮拉應力，壓應力不參與破壞判斷）
適用場景：脆性材料（如鑄鐵、玻璃）的拉伸破壞，不適用塑性材料。
ANSYS 中表達式：S1（或者默認的maximum principal stress）
2. 第二強度理論（最大伸長線應變理論）
核心思想：材料破壞由最大伸長線應變引起，當構件內某點的最大伸長線應變達到單向拉伸的極限應變時，材料發生破壞。
等效應力 σ? = σ? - μ(σ? + σ?)
σ?、σ?、σ?為主應力，μ 為泊松比
適用場景：脆性材料在單向壓縮或受約束的拉伸情況下（如混凝土受壓、巖石受圍壓），實際應用較少。
ANSYS 中表達式：s1-0.3*(s2+s3)
3.
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在對結構進行時程分析后，我們經常提取的是全時程最大von Mises stress。
那么如何提取某一個節點的von Mises stress呢？
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1 確定節點所在單元，顯示節點編號。
例單元號8560，節點號8678。
2 進入TimeHist Postpro, 定義變量。
在其他語言中求最大值非常容易，比如有三個變量分別是MXS6，MXS7和MXS8，要求他們的最大值賦予MaxS，用到的函數往往只是一個函數MaxS=max(MXS6,MXS7,MXS8)。但是在ANSYS Parametric Design Language Guide第三章第8節 Parametric Functions部分卻找不到這樣的函數。
無奈自力更生吧。
MaxS=MXS6
*if,MXS7
一.問題
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節點位移、單元應力分量、支反力。
圖1
二.部件與材料
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圖2
如圖3所示，在屬性模塊創建材料屬性，選擇力學-彈性
在ANSYS Workbench的結構分析后處理中，我們經常會關注應力。在選擇一個對象并查看某種應力后，會在其細節視圖中出現一個積分點結果的顯示選項，說明要觀察應力的哪種結果，如下圖。
這里面有七種查看應力的方式。那么這些方式分別是什么含義呢？
由于應力是我們做結構力學分析時最為關注的對象，因此弄清楚ANSYS所給的應力究竟是什么意思也就變得非常重要。這七種應力的含義及相互關系如下圖
