復(fù)合材料鐵塔ansys的案例
ANSYS ACP復(fù)合材料鋪層固定機(jī)翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
涉及ACP復(fù)合材料鋪層，后處理， Tsai-Wu 準(zhǔn)則等相關(guān)設(shè)置方法。過程詳細(xì)，結(jié)果結(jié)果合理。相關(guān)復(fù)合材料鋪層均可使用該文檔方法設(shè)置完成。
附帶詳細(xì)講解視頻和案例模型
1. 概述
本指導(dǎo)文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進(jìn)行復(fù)合材料的分析。本教程以機(jī)翼蒙皮為案例，結(jié)合本教程，您將學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建復(fù)合材料模型、定義材料屬性、設(shè)置鋪層、進(jìn)行網(wǎng)格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結(jié)果。
2. 操作流程
2.1 幾何處理
1. 幾何導(dǎo)入與處理：
o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對(duì)幾何模型進(jìn)行預(yù)處理，確保模型的完整性和準(zhǔn)確性。
o 對(duì)于機(jī)翼蒙皮和肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需將蒙皮和肋板分割為獨(dú)立的面或體，以便后續(xù)定義接觸關(guān)系和鋪層順序。在接觸區(qū)域（如蒙皮與肋板的連接處），需進(jìn)行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。
o 為了便于共節(jié)點(diǎn)識(shí)別或接觸定義，可在接觸區(qū)域生成輔助線或面，確保網(wǎng)格劃分時(shí)節(jié)點(diǎn)對(duì)齊，避免因網(wǎng)格不匹配導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。
2.2 材料定義
1. 在左側(cè)Component Systems找到ACP模塊，拖拽到A模塊下Gometry下，這樣可以利用前面已有的模型。
2. 雙擊E模塊下的model，打開mechanical界面。
3.
展開 ANSYS中復(fù)合材料的分析
ANSYS中復(fù)合材料的分析
ansys復(fù)合材料建模
我剛學(xué)ansys沒多久，畢設(shè)建立了一個(gè)半導(dǎo)體激光器的芯片模型，打算對(duì)它進(jìn)行熱分析，結(jié)果芯片模型有點(diǎn)復(fù)雜，我學(xué)長(zhǎng)說用復(fù)合材料建模，請(qǐng)問這是什么意思，能舉個(gè)例子具體操作一下嗎？感謝各位大佬!
ANSYS復(fù)合材料施加軸承載荷
我用acp模塊創(chuàng)建的復(fù)材實(shí)體模型，在瞬態(tài)分析模塊里想施加軸承載荷，但是點(diǎn)選作用面后不能添加
ANSYS知識(shí)普及10——如何分析復(fù)合材料（1）（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
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目 錄
1. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（一）——概述篇
2. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（二）——建模篇
3. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（三）——分析篇
4. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（四）——優(yōu)化篇
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（一）——概述篇
復(fù)合材料是由一種以上具有不同性質(zhì)的材料構(gòu)成，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)異的材料性能，在工程應(yīng)用中典型的一種復(fù)合材料為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，這種材料的特性表現(xiàn)為正交各向異性，對(duì)于這種材料的模擬，很多的程序都提供了一些處理方法，在I-Deas、Nastran、Ansys中都有相應(yīng)的處理方法。
展開 ANSYS知識(shí)普及12——如何分析復(fù)合材料（3）（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（三）——分析篇
下面就我對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料壓力容器分析過程中所做的工作，從復(fù)合材料材料參數(shù)轉(zhuǎn)化、復(fù)合材料強(qiáng)度準(zhǔn)則、結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度分析幾方面寫些我的心得，與大家共同探討。
1． 復(fù)合材料材料參數(shù)的轉(zhuǎn)化
單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（也稱單向板）是指纖維按照同一方向平行排列的復(fù)合材料，是構(gòu)成層合板和殼的基本元素，可認(rèn)為是一種正交各向異性材料，也是一種橫觀各向同性材料（存在一個(gè)各向同性面），在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)，必須知道復(fù)合材料的彈性特性參數(shù)，并由彈性特性參數(shù)來計(jì)算正交各向異性材料的9個(gè)參數(shù)（在ANSYS程序中定義材料時(shí)所需3個(gè)彈性模量、3個(gè)泊松系數(shù)和3個(gè)剪切模量），單向復(fù)合材料特性的計(jì)算有許多種方法，主要的方法有Halpin-Tai的彈性力學(xué)方法，這種方法根據(jù)彈性理論將復(fù)雜的纖維與樹脂間的關(guān)系用一組方程來表示，通過求解方程組，解得彈性參數(shù)，我們使用的9個(gè)彈性參數(shù)的計(jì)算是通過單向復(fù)合材料的剛度矩陣轉(zhuǎn)化得到，下面是用APDL語(yǔ)言編寫的材料轉(zhuǎn)化程序。
MAT_PAR_COMP
!
展開 ansys_復(fù)合材料分析（下）
5.3 復(fù)合材料分析實(shí)例(GUI方法)
5.3.1 問題描述
如圖5-7所示，有一長(zhǎng)3米的工字梁，高度為0.3m，上下翼緣的寬度為0.2m。材料為T300/5208，是20層對(duì)稱分布疊層板，每層的厚度為0.001m，各層的方向角分別為0、45、90、-45、0、0、45、90、-45和0度，材料特性為：Ex=181Gpa，Ey=Ez=10.3Gpa，Gxy=7.17Gpa，Gyz=3.78Gpa，υ12=0.016。沿軸強(qiáng)度：σx+=1500Mpa，σx-=1500Mpa，σy+=40Mpa，σy-=246Mpa，σx+=40Mpa，σx-=246Mpa，τxy=68Mpa（+表示受拉，-表示受壓）。工字梁一端固定，另一端受集中力分別為：100N 、10000N和100N 。計(jì)算工作應(yīng)力和應(yīng)變、失效應(yīng)力和失效層等。
圖5-7疊層板工字梁結(jié)構(gòu)和載荷示意圖
5.3.2 GUI方式
(一) 定義單元類型、實(shí)常數(shù)和材料特性
1. 選取菜單元途徑Main>Preprocessor>Element type>Add/edit/delete,彈出Element Types窗口。
2. 單擊Add，彈出Library of Element Types窗口，左邊選擇窗口選擇 Structural Shell，右邊選擇窗口選擇中選擇 Linear Layer99,單擊OK。
3. 單擊Element Types窗口中 Options,彈出SHELL99 ElementType Options窗口，將K8設(shè)置為ALL Layer，單擊OK。單擊 Element Types窗口中Close。
4.
展開 ansys_復(fù)合材料分析（上）
當(dāng)初學(xué)習(xí)復(fù)合材料的時(shí)候的一些資料，剛翻到了，分享給大家
5.1 復(fù)合材料的相關(guān)概念
復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)應(yīng)用已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。在現(xiàn)代，復(fù)合材料構(gòu)件已被大量應(yīng)用于飛行器結(jié)構(gòu)、汽車、體育器材及許多消費(fèi)產(chǎn)品中。
復(fù)合材料由一種以上具有不同結(jié)構(gòu)性質(zhì)的材料構(gòu)成，它的主要優(yōu)點(diǎn)是具有很高的比剛度(剛度與重量之比)。在工程應(yīng)用中，典型復(fù)合材料有纖維和疊層型材料，如玻璃纖維、玻璃環(huán)氧樹脂、石墨環(huán)氧樹脂、硼環(huán)氧樹脂等。
ANSYS程序中提供一種特殊單元--層單元來模擬復(fù)合材料。利用這些單元就可以作任意的結(jié)構(gòu)分析了(包括非線性如大撓度和應(yīng)力剛化等問題)。對(duì)于熱、磁、電場(chǎng)分析，目前尚未提供層單元。
5.2 建立復(fù)合材料模型
與鐵或鋼等各向同性材料相比，建立復(fù)合材料的模型要復(fù)雜一些。由于各層材料性能為任意正交各向異性，材料性能與材料主軸取向有關(guān)，在定義各層材料的材料性能和方向時(shí)要特別注意。本節(jié)主要探討如下問題：
選擇合適的單元類型；
定義材料層；
確定失效準(zhǔn)則；
應(yīng)遵循的建模和后處理規(guī)則。
5.2.1 選擇合適的單元類型
用于建立復(fù)合材料模型的單元類型有SHELL99、SHELL91、SHELL181、SOLID46和SOLID191 五種單元。但 ANSYS/Professional 只能使用 SHELL99 和 SHELL46 單元。具體應(yīng)選擇哪一類單元要根據(jù)具體應(yīng)用和所需計(jì)算結(jié)果類型等來確定。所有的層單元允許失效準(zhǔn)則計(jì)算。
1、SHELL99--線性層狀結(jié)構(gòu)殼單元
SHELL99 是一種八節(jié)點(diǎn)三維殼單元，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度。該單元主要適用于薄到中等厚度的板和殼結(jié)構(gòu)，一般要求寬厚比應(yīng)大于10。
展開 ANSYS知識(shí)普及11——如何分析復(fù)合材料（2）（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
30
*ENDIF
*ENDDO
*DO,NODE,1,MXNODE
*IF,NSEL(NODE),EQ,1,THEN
THICK(node) = 0.125-0.0125*(NX(NODE)-10)
*ENDIF
*ENDDO
RTHICK,THICK(1),99,100,101,102
RTHICK,THICK(1),105,106,107,108
*DO,NODE,1,MXNODE
THICK(node) =0
*ENDDO
ALLSEL,ALL
/ESHAPE,1.0
EPLOT
本次復(fù)合材料的帖子合集已做成word文檔，可以下載，地址為
http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/285115
另外有本學(xué)習(xí)ANSYS復(fù)合材料的操作過程文檔，可以下載，地址為
http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/285116
后續(xù)有時(shí)間出個(gè)利用ＡＷＢ分析復(fù)合材料的技術(shù)貼（ACP），敬請(qǐng)期待，＾＿＾
展開 ANSYS復(fù)合材料設(shè)計(jì)高級(jí)培訓(xùn)
ANSYS復(fù)合材料設(shè)計(jì)高級(jí)培訓(xùn)，時(shí)間：10月24日到25日，地點(diǎn)：ANSYS 成都辦公室， 注冊(cè)鏈接：https://www.cvent.com/events/ansys-/registration-3917f22591ca43da94b4481c0f837161.aspx?fqp=true
ANSYS ACP 復(fù)合材料鋪層無人機(jī)結(jié)構(gòu)仿真，附帶詳細(xì)講解視頻和案例模型 ￥158
涉及ACP復(fù)合材料鋪層，后處理等相關(guān)設(shè)置方法。過程詳細(xì)，結(jié)果合理。相關(guān)復(fù)合材料鋪層均可使用該文檔方法設(shè)置完成。
附帶詳細(xì)講解視頻和案例模型
復(fù)合材料因其高比強(qiáng)度、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在無人機(jī)輕量化結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。本文基于ANSYS軟件平臺(tái)，詳細(xì)闡述復(fù)合材料無人機(jī)結(jié)構(gòu)仿真的全流程操作，涵蓋幾何處理、材料定義、鋪層設(shè)計(jì)、載荷施加及結(jié)果驗(yàn)證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過本文，用戶可系統(tǒng)掌握復(fù)合材料結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)，優(yōu)化無人機(jī)設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)安全性與可靠性。
幾何模型預(yù)處理
抽殼處理（Shell Extraction）無人機(jī)結(jié)構(gòu)多為薄壁殼體，需將實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為殼單元以提升計(jì)算效率。操作路徑：Geometry > 右鍵部件 > 選擇“抽殼”，輸入設(shè)計(jì)厚度（如0.2mm）。
注意事項(xiàng)：抽殼后需檢查面法向方向（Tools > 面法向），確保所有面外法向一致，避免后續(xù)分析中出現(xiàn)應(yīng)力方向錯(cuò)誤。對(duì)于多曲面模型，抽殼可能導(dǎo)致局部厚度不均，需通過“偏置面”功能手動(dòng)調(diào)整。
細(xì)節(jié)簡(jiǎn)化，刪除非關(guān)鍵特征：移除直徑小于2mm的孔、倒角及裝飾性結(jié)構(gòu)（選中孔邊緣 > Delete）。
合并面：針對(duì)相鄰面片，使用“合并面”工具（Tools > 合并面）消除微小間隙或尖角。案例：機(jī)翼與機(jī)身連接處常存在微小面片，合并后可提升網(wǎng)格質(zhì)量。若模型關(guān)于XY平面對(duì)稱，可僅處理單側(cè)結(jié)構(gòu)，再通過鏡像生成整體（Tools > 鏡像）。鏡像驗(yàn)證：鏡像后需檢查對(duì)稱面是否完全貼合，避免因公差導(dǎo)致網(wǎng)格不連續(xù)。
刪除冗余部件，移除內(nèi)部支撐管、非承重連接件等，僅保留主承力結(jié)構(gòu)。示例：無人機(jī)起落架安裝座若與靜力分析無關(guān)，可直接刪除以簡(jiǎn)化模型。
接下來我們將進(jìn)行建模處理，首先打開軟件，主要工作是劃分網(wǎng)格并進(jìn)行命名。
展開 
Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（分析篇）
復(fù)合材料強(qiáng)度準(zhǔn)則
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的受力及應(yīng)力應(yīng)變情況非常復(fù)雜，并要考慮各種應(yīng)力應(yīng)變的耦合和相互影響，復(fù)合材料強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則基于結(jié)構(gòu)的宏觀破壞，一般來說復(fù)合材料的二次蔡-吳強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則較為精確。有興趣的朋友可以參考科學(xué)出版社出版的蔡為侖先生的《復(fù)合材料設(shè)計(jì)》這一本書。
3． 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度分析
一般說來，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)總是受到空間力的作用，其應(yīng)力分布是三維的，因此，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的剛強(qiáng)度分析一般不宜采用復(fù)合材料的板殼理論（這種理論僅考慮板殼面內(nèi)的應(yīng)力和橫向剪切應(yīng)力，而忽略法向應(yīng)力），同時(shí)，對(duì)于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)（如板、殼），可以得到彈性力學(xué)的一般解，而對(duì)于大多數(shù)結(jié)構(gòu)來說，則必須用數(shù)值的方法計(jì)算，三維有限元分析是最常用的方法。采用ANSYS程序?qū)?em>復(fù)合材料進(jìn)行剛強(qiáng)度分析的步驟如下：
（1） 建立結(jié)構(gòu)的幾何模型
由于復(fù)合材料分析單元一般都是六面體單元，因此，在建立幾何時(shí)要特別考慮到網(wǎng)格劃分的方便。
（2） 建立材料模型
根據(jù)復(fù)合材料材料參數(shù)建立單向復(fù)合材料材料模型，我所采用的是碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，有兩種建立方法。
a. 若選擇單元為各向異性單元，則根據(jù)單向復(fù)合材料的剛度矩陣或柔度矩陣建立各向異性材料模型；
b. 若選擇層合單元，則可以建立相關(guān)的材料模型，如單向復(fù)合材料則可以建立正交各向異性材料模型
（3） 選擇單元類型并設(shè)置相關(guān)屬性
根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和計(jì)算要求，選擇不同的單元類型并設(shè)置單元屬性（各種單元的選擇依據(jù)請(qǐng)參考概述篇或ANSYS幫助文件）
（4） 網(wǎng)格劃分
在建立的幾何實(shí)體上進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對(duì)于復(fù)合材料，選擇六面體三維實(shí)體單元，定義單元屬性，分別指定不同的材料屬性，并保證材料坐標(biāo)一致，運(yùn)用有限元網(wǎng)格生成器進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
（5） 定義邊界條件
根據(jù)實(shí)際情況定義邊界條件。
展開 Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（優(yōu)化篇）
說明：整理自Simwe論壇，復(fù)合材料版塊，原創(chuàng)fea_stud。
與傳統(tǒng)材料相比，復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的多層次性為復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了極大的靈活性，復(fù)合材料的力學(xué)性能和機(jī)械性能，都可按照結(jié)構(gòu)的使用要求和環(huán)境條件要求，通過組分材料的選擇匹配、鋪層設(shè)計(jì)及界面控制等材料設(shè)計(jì)手段，最大限度的達(dá)到預(yù)期目的，以滿足工程設(shè)備的使用性能，因此，在工程實(shí)踐中對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，下面以我所研究的復(fù)合材料壓力容器為例，將復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及在ANSYS下的實(shí)現(xiàn)過程給大家作一個(gè)介紹。
1． 問題描述
本文所涉及的復(fù)合材料壓力容器是帶有金屬內(nèi)膽外纏碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的復(fù)合容器，優(yōu)化問題是：以金屬內(nèi)膽壁厚、復(fù)合材料各纏繞層厚度和纏繞角為設(shè)計(jì)變量，在滿足壓力容器強(qiáng)度（金屬內(nèi)膽層和復(fù)合材料層均滿足強(qiáng)度要求）和重量要求的條件下，使壓力容器的剛度最大。
2． 優(yōu)化模型
根據(jù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料特性，壓力容器環(huán)向纏繞復(fù)合材料有利于提高容器剛度，軸向平鋪復(fù)合材料有利于提高容器剛度，因此，模型采用3種纏繞角的方案，即靠近金屬內(nèi)膽為環(huán)向（90度）纏繞，中間為纏繞，外部為軸向平鋪（0度），以各層的厚度（金屬層和三層復(fù)合材料）和中間纏繞層的角度為優(yōu)化參數(shù)，在壓力容器強(qiáng)度約束的條件下，以壓力容器一階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)。其數(shù)學(xué)模型如下：
其中，f為復(fù)合材料壓力容器的一階固有頻率，s1和s2分別為金屬內(nèi)膽的安全系數(shù)和各復(fù)合材料層的強(qiáng)度比，通過有限元程序求得，為中間層復(fù)合材料纏繞角，h1 、h2 和h3分別為金屬內(nèi)膽厚度、90度纏繞層厚度和度纏繞層厚度，H為h1 、h2 和h3的極限值，當(dāng)總厚度確定后，0度纏繞層厚度由h1 、h2 、h3及總厚度確定，c為復(fù)合容器重量，c0為全壓力容器重量上限。
3．
展開 Ansys10.0 復(fù)合材料操作知識(shí)（五）
2 由于IGES發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有多個(gè)版本，從CAD軟件輸出IGES文件時(shí)，盡量選擇ANSYS軟件能支持的IGES版本。
1.2 CAD軟件輸出IGES文件注意事項(xiàng)
2 輸出時(shí)只選擇Ansys分析需要用到的那一部分模型，Ansys有限元分析不需要像CAD軟件那樣關(guān)注每一個(gè)細(xì)節(jié)。
2 對(duì)于通過修剪操作生成的曲面，在將其轉(zhuǎn)換為IGES數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)中應(yīng)該包含XYZ坐標(biāo)數(shù)據(jù)和UV坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
2 如果要分析的模型非常大，應(yīng)該將模型分成多塊分別輸出，每個(gè)IGES數(shù)據(jù)文件只包含模型的一部分。在Ansys中將多個(gè)文件讀入后采用前處理器中的合并操作進(jìn)行重新組合。（合并操作GUI路徑：【Main Menu】|【Preprocessor】|【Numbering Ctrls】|【Merge Items】）。
2 如果IGES文件的數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲(chǔ)的，確保文件中每行都是80個(gè)記錄。
1.3 Ansys導(dǎo)入IGES文件注意事項(xiàng)
2 注意導(dǎo)入文件時(shí)ANSYS程序的各種提示信息。警告信息包括諸如IGES轉(zhuǎn)換失敗的部件以及轉(zhuǎn)換成功的部件在ANSYS中對(duì)應(yīng)的部件號(hào)。
2 如果存在IGES部件沒有轉(zhuǎn)換，可以采用模型修補(bǔ)命令進(jìn)行重構(gòu)。SMOOTH模式能夠讀入任何不超過20階的有理B樣條曲線和有理B樣條曲面，如果階數(shù)超過20階ANSYS將提示出錯(cuò)信息。
1.4 ANSYS導(dǎo)出IGES文件注意事項(xiàng)
2 輸出IGES數(shù)據(jù)前需要先設(shè)定系統(tǒng)單位，單位的設(shè)置只能通過命令的形式設(shè)置：/UNITS，比如要設(shè)定國(guó)際單位體系，只要在命令輸入框中輸入“/UNITS,SI”,回車確認(rèn)即可。
2 輸出數(shù)據(jù)前，需要選擇幾何實(shí)體的所有下屬元素，GUI操作：【Utility Menu】|【Select】|【Everything Below】。
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⑶、當(dāng)然，在ANSYS中還可以用文件形式將計(jì)算結(jié)果列出來，從而查看每個(gè)節(jié)點(diǎn)的具體數(shù)據(jù)，執(zhí)行【Main Menu】|【General Postpro】|【List Results】|【Nodal Solu】，出現(xiàn)List Nodal Solution對(duì)話框，在Item to be listed列表框中選擇【Nodal Solution】|【DOF Solution】|【Displacement vector sum】，單擊OK，ANSYS窗口將顯示所有節(jié)點(diǎn)的位移數(shù)據(jù)，如圖37所示。
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