ansys桿單元分析報告的案例
ANSYS分析VS理論解 | 簡單托架應力和變形分析（桿單元實例）
BC桿的橫截面為圓，直徑d= 20 mm，橫截面積A1= 314 mm2。BD桿為8號槽鋼，橫截面積A2= 1020 mm2。外載荷F= 60 kN，E= 200 GPa。求BC桿和BD桿的內力、應力和B點的位移。
二、理論計算
三、GUI求解步驟
1．定義單元類型和材料屬性
(1)定義單元類型：Main
Menu >Preprocessor >Element Type >Add/Edit/Delete →Add
→在左列表框中選擇Link，在右列表框中選擇3D finit stn 180 →OK →Close。
(2)定義實常數：Main
Menu >Preprocessor >Real Constants >Add →Type 1 →OK →Real
Constant Set No.：1, AREA：314 →Apply，Real Constant Set No.：2, AREA：1020
→OK →Close。
(3)設置材料屬性：Main
Menu >Preprocessor >Material Props >Material Models
→Structural → Linear → Elastic →Isotropic →EX：2E5，PRXY：0.3 →OK。
2．建立模型
(1)定義節點：Main Menu >Preprocessor >Create >Nodes > In Active CS →依次輸入3個節點坐標1(0,0,0)，2(0,0,1.2E3)，3(0,-1.6E3,0) →OK。
(2)定義單元：
①定義BC桿的單元：Main Menu >Preprocessor >Create >Elements >Auto Numbered >Thru Nodes →拾取節點1和2 →OK。
展開 基于ANSYS Workbench2024R2 桿單元不同載荷下的瞬態分析 ￥50
<p>基于ANSYS Workbench2024R2 桿單元不同載荷下的瞬態分析</p><p>預應力分析</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png" style="" width="622" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png?
展開 平面三角桁架（常為屋架）ANSYS靜力分析（桿單元） ￥1.25
作者介紹： 力學碩士，有七年的結構有限元分析經驗
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在ANSYS中，桁架結構（只承受拉壓，不承受彎矩）要使用桿單元（link單元）進行分析。在新版的ANSYS中，一般都推薦使用link180單元，該單元有兩個節點，每個節點有三個平移自由度。對于本文的平面三角桁架分析，有如下注意事項：
1 link180是三維桿，分析平面問題，需要約束一個自由度，一般為Z向。
2 桁架結構的建模，可以直接從節點單元開始，因為桁架的每根桿都只劃分為一個單元。
3 link180單元的截面雖然可以用sectype和secdata來定義，但計算本質還是轉化為實常數。
4 對于桿結構，荷載都施加在節點上，桿單元不能施加線荷載。
對于線模型（桿結構，梁結構，管結構），SECTYPE和SECDATA是很重要的命令：
當命令sectype的type是link的時候，secdata定義桿截面面積。
如果讀者想詳細了解SECTYPE和SECDATA，可以輸入help, sectype或者help, secdata。如下圖：
然后按一下鍵盤的enter，軟件會跳出help文件，詳細解釋sectype。
后文目錄：
一：建模
二：求解
三：后處理
四：源文件
展開 ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問題
在比較復雜的結構的有限元分析中，不同的結構部件通常使用不同類型的單元來模擬。
通常情況下，不同類型的單元的各個節點的自由度數目是不同的，不同類型單元的連接節點處的自由度的耦合問題，是一個比較令人頭疼的問題。
在ANSYS中通常可以用耦合命令CP來耦合不同類型單元在連接節點處的自由度(DOF)。
也可以用CE命令來認為添加自由度之間的約束方程來達到耦合的目的。
下面是一個簡單的算例，使用了CE命令來耦合連接節點處的自由度。
模型是航天器的機翼的一個Section的某一個隔框。上下表皮是薄殼結構，用Shell63單元來模擬，在上下表皮之間有起支撐作用的桿件，用link8單元來模擬。
建模的時候，link8單元和shell63單元在連接有各自獨立的節點。即：link8單元和shell63單元的節點在連接處是重合的，但是，節點編號是各自獨立的。
link8單元在每個節點有 ux,uy,uz3個平動自由度；
shell63在每個節點有ux,uy,uz這3個平動自由度和rotx,roty,rotz這3個轉個自由，共6個自由度。
在耦合節點處，兩個耦合節點的ux,uy,uz自由度應該是相等的。
這個等式可以用CE命令來描述。
完整的命令流如下：
finish
/clear,start
/prep7
!定義第一種材料屬性；
mp,ex,1,30e6
mp,prxy,1,0.3
!定義shell63單元和實常數；
et,1,shell63
r,1,1e-3
!建立幾何模型；
rectng,31.8,33.2,0,0.3556
agen,2,1,1,1,0,0,1
a,1,4,8,5
a,6,7,3,2
KL,7,0.5, ,
KL,3,0.5, ,
在關鍵點處生成節點；
nkpt,100,4 !與編號為117的節點耦合
nkpt,101,9 !
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
前一篇文章主要介紹了單元之間連接的主要原則，今天開始主要從具體方面講解連接方法。
按照桿、梁、殼、實體的順序，先說說桿單元與各單元的連接方法。
那么什么時候需要用到桿單元與各種單元的連接呢？水哥稍微列舉下實際工程中需要考慮此類連接的例子。
案例一：工業廠房
此類結構一般橫向跨度較大，屋頂采用鋼結構形式，在具體模擬屋架時，此時各個桿件可看成鉸接，采用桿單元模擬。而下方框架柱則采用梁單元進行模擬，在相交部位則需要用到桿單元與梁單元的連接。
案例二：門廳鋼結構雨棚
在具體模擬該結構時，雨棚上方拉桿采用桿單元模擬，而下方的鋼梁采用梁單元模擬，混凝土框架柱可采用實體單元模擬。
一直以來，桿單元一般用于模擬桁架結構的時候比較多，其特點是桿件兩端不考慮承受彎矩作用，節點只有平動自由度，是所有單元中最為簡單的一種。
桿單元分為2D桿單元和3D桿單元，2D桿單元節點只有Ux和Uy兩個平動自由度，而3D桿單元除了這兩個，還有Uz。其他單元，梁單元、殼單元、體單元都包含了這三個自由度，且具有相同的物理意義，按照前面一篇文章所介紹的連接總則，桿單元與其他單元連接時只需要共用節點即可，無需建立約束方程。
下面是一個簡單的類似雨棚案例，注意本案例各構件尺寸僅為演示操作需要所擬，未經仔細推敲，各工程大佬可忽略。
某屋外雨棚平面簡化模型如上，長度為4m，折算荷載為10 KN/m，雨棚梁采用工字型鋼I40，系桿截面面積為238.64mm^2，材料均為Q235，采用ANSYS模擬該結構。
下面為建模過程
!
展開 往復式抽油桿初步分析報告
往復式抽油桿初步分析報告
1、主要內容
主要目的是分析往復式抽油桿（如圖1所示）在工作狀態下的動力學響應，包括抽油桿各點的位移、速度和加速度，桿件軸向力，橫向碰撞力，管壁摩擦力等，并根據分析結果添加抽油桿扶正器數目和調整扶正器位置，以減緩和避免抽油桿與管壁的磨損，確保抽油桿能正常的工作。
本文具體包括如下幾個部分：（1）抽油桿線性動力學分析；（2）抽油桿中的非線性問題；（3）抽油桿的實用分析方案；（4）初步分析結果。
2、抽油桿線性動力學分析
對于滿足如下幾個假設情況的往復式抽油桿，可采用線性動力學分析。
假設（1）：抽油桿底部有足夠重量的加重塊；
假設（2）：油井重的液體比較稀，不黏稠，換言之，液體的摩阻力比較小；
上面兩個假設條件的目的是為了保證抽油桿任意位置在工作狀態下均受到拉力作用，或者受到非常小的壓力作用，此時，我們采用線性動力學分析就可得到比較精確的結果。
動力學分析的基本思路是采用有限元方法，將抽油桿離散，如下圖所示：
圖2 抽油桿有限元離散
其求解流程可簡略描述如下：
圖3 抽油桿動力學分析流程圖
抽油桿動力學分析的有限元方程為：
比如某油井的懸點處位移如圖4所示，則可采用線性動力學方法求解其懸點的軸向力（如圖5所示），并可據此計算抽油桿的示功圖，如圖6所示。
圖4 懸點位移圖
圖5 懸點處的軸向內力圖
圖6 抽油桿示功圖
3、抽油桿中的非線性問題
對于大多數油井，并不滿足第2節的兩個假設條件。正是由于這個原因，大多數往復式抽油桿并不遵循線性動力學原理，正是因為這樣，才導致大部分抽油桿與管壁碰撞和磨損。
展開 基于ANSYS APDL的兩端固定桿的單元生死仿真【轉載】
希望有所收獲
【問題描述】
一根兩端固定的桿如下圖所示。
材料數據如下
為了闡述如何使用ANSYS的單元生死技術，決定把該桿等分為3個單元，然后通過控制中間單元的生死，進行如下的熱應力仿真
（1）設置所有單元的材料參考溫度是0度，給所有節點施加100度，并保持所有單元都存活，做1次仿真
（2）設置所有單元的材料參考溫度是0度，給所有節點施加100度，殺死中間單元，做1次仿真
（3）設置其它單元的材料參考溫度是0度，給所有節點施加100度，激活中間單元，并設置該單元的材料參考溫度是100度，做1次仿真
（4）設置其它單元的材料參考溫度是0度，給所有節點施加0度，保持中間單元存活，并設置該單元的材料參考溫度是100度，做1次仿真
通過上述四次仿真，以說明
（1）如何使用單元的生死技術
（2）當單元激活時，會根據節點溫度和該單元的材料參考溫度之差來確定它的初始熱應變。
【問題分析】
1.該例子來自于ANSYS15 APDL的認證算例《VM194 Element Birth/Death in a Fixed Bar》為了更清晰的闡明思路，本文對其進行了較大幅度的調整。
2.單元生死技術的使用，關鍵是首先要創建出所有的單元，然后在需要殺死改單元時使用EKILL命令，而在需要激活時使用ELIVE命令。
3.使用LINK180來建模桿。
4.創建2種材料。這兩種材料的彈性模量和泊松比一樣，但是參考溫度不一樣。一個參考溫度是0度，一個是100度。
5.先創建4個節點，然后創建3個單元。
6.固定兩個端節點，并給所有節點固定Z方向自由度，借此模擬二維桿件。7.按照題目要求進行先后四次的計算和后處理，以考察生死單元的使用。
8.本文采用APDL命令進行講解。
【求解過程】
1.
展開 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數解釋） ￥25
徐變應變可表達為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數，需通過規范公式或實驗數據擬合確定
Ansys程序中內置金屬蠕變規律如下：
命令中詳細解釋了改公式的具體用法，以及參數意義。
二者除個別參數外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個混凝土PK梁特定工況下的徐變發生過程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標定文件，開箱即用，可以用來和手算對比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數化徐變計算文件【詳細解釋了各參數取值】。只需要改文件和計算邊界荷載即可計算實體徐變。】
3. ansa文件，用來生成網格
4. .cdb文件，網格文件
5. excel轉apdl命令流文件，用來輸入徐變系數。
進一步白話闡述一下：
1、什么是徐變？別看公式一大堆，理論一大推，簡單講就是：受力的結構，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結構還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結果以及應力重分配準確分析出來就是徐變分析。機理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數化命令流，材料模型定義、材料參數定義、求解，拿過來可以直接運行。
2、機理是用了ansys中關于金屬蠕變的材料模型。（細想蠕變和徐變的現象，表征都是一樣的。至于機理，各有各的理論，但不影響材料模型使用。）
具體使用：
1、，先跑一遍，看看到底徐變是怎么個事兒。
展開 基于ANSYS 經典界面的桿的縱向振動的模態分析例子
一．問題描述
一根長度為0.1米m，截面為0.01m*0.01m的等截面桿，一端完全固定，另外一端自由。其彈性模量是2e11（N/M2）,密度為7800kg/m3,要計算桿縱向振動的固有頻率。
二．理論分析
根據機械振動的理論，可以計算出其前五階縱向振動的固有頻率是：F1 = 12659 HZ；F2 = 37978 HZ；F3 = 63296 HZ；F4 = 88615 HZ；F5 = 113933 HZ
三．建模分析
由于只計算桿件的縱向振動，使用LINK180
逐漸增大單元數目，考察固有頻率的多少及大小
四．建模過程
1. 進入ANSYS APDL.
2. 選擇LINK180
3. 輸入截面尺寸，只需要輸入橫截面積為1e-4.
4. 確定材料模型。
彈性模量為2e11（N/M2）
密度為7800kg/m3
6. 創建幾何模型
先創建兩個關鍵點（0，0,0），（0.1,0,0),然后將它們連接成為直線。結果如下圖。
7. 劃分網格
只劃分一個單元，并打開橫截面開關，結果如下圖。
8. 固定左邊端點（關鍵點）
9. 直線在Y和Z方向無位移
約束后結果如下圖
10. 確定新分析是模態分析
11. 確定模態提取算法及要展開的模態數
這里使用BLOCK LANCZOS方法提取前10階模態，并展開之。
12. 進行計算
13. 查看結果
可見，只有1階模態，固有頻率是13959，與理論值有出入。
展開 材料力學之壓桿穩定ANSYS特征值屈曲分析
分析類型-特征值屈曲
BUCOPT,SUBSP,1,0,0 !特征值屈曲分析選項SUBOPT,0,0,0,0,0,ALL
MXPAND,1,0,0,0,0.001, !擴展模態數
SOLVE !求解
FINISH
/POST1
SET,LIST !列表查看特征值
/GFORMAT,F,12,3, !數據格式
/DSCALE,ALL,30 !變形比例
PLNSOL, U,SUM, 0,1.0 !屈曲變形
轉載自好學ANSYS公眾號，具體操作過程，請移步至公眾號哦~這里是鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/uvsEt4sW1KQXiAh_9fF2dg
展開 Ansys ACT案例----挖掘機斗桿、動臂、鏟斗工作分析案例
，包含兩種動臂工況，一種斗桿工況，兩種鏟斗工況，在這個案例中，一次只能分析一種工況，需要用戶在界面選擇。
ANSYS壓力容器應力分析報告
ANSYS壓力容器應力分析報告
一. 設計分析依據
（1）《壓力容器安全技術監察規程》
（2）JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設計標準》（2005 確認版）
1.1 設計參數
表1 設備基本設計參數
1.2 計算及評定條件
(1) 靜強度計算條件
表2 設備載荷參數
注：在計算包括二次應力強度的組合應力強度時，應選用工作載荷進行計算，本報告中分別選用設計載荷進行進行計算，故采用設計載荷進行強度分析結果是偏安全的。
(2) 材料性能參數
材料性能參數見表3，其中彈性模量取自JB4732-95 表G-5，泊松比根據JB4732-95 的公式（5-1）計算得到，設計應力強度分別根據JB4732-95 的表6-2 和表6-6 確定。
表3 材料性能參數性能
(3) 疲勞計算條件
此設備接管a、c 上存在彎矩，接管載荷數據如表4 所示。
表4 接管載荷數據表
二. 結構壁厚計算
按照靜載荷條件，根據JB4732-95 第七章（公式與圖號均為標準中的編號）確定設備各
元件壁厚，因介質密度較小，不考慮介質靜壓，同時忽略設備自重。
1.筒體厚度
因Pc=2.97MPa<0.4KSm=0.4×1×134.8=53.92MPa，故選用JB4732-95 公式（7-1）計算筒體厚度：
3.開孔接管
接管開孔采用16MnⅡ厚壁管，結構見總圖及零件圖，各開孔厚壁管有效尺寸如表5 所示：
表5 接管有效尺寸
三. 結構有限元分析
按照JB4732-1995 進行分析，整個計算采用ANSYS軟件，建立有限元模型，對設備進行強度應力分析。
3.1 有限元模型
(1)上封頭部分
根據上封頭的結構特點和載荷特性，建立了1/2 上封頭的力學模型。
展開 基于ANSYSWorkbench的機械手架模態分析報告 ￥2
1.導入模型
創建模態分析模塊，將機械手的三維模型導入workbench軟件中進行前處理。
2.設置材料
在engineering data模塊中添加材料類型steel。材料的彈性模量設置為2XE11Pa，泊松比為0.3，密度為7800kg/m3。
3.幾何清理
對模型進行幾何清理。刪除多余零部件，只保留機械手框架。在不影響應力分布的前提下，去除模型上的圓角、工藝孔等細小結構，去除三維建模過程中自動生成的過渡線，可以在保證計算結果的準確性的條件下，大幅度減少網格數量和求解速度。同時，為了便于劃分網格和加載，將幾何模型進行分塊。處理后的幾何模型如下圖所示。
4.求解設置
在各個part之間，根據接觸關系在接觸面上設置bonded接觸。
在機械手底面施加固定約束。設置求解前六階模態。
網格模型
5.求解結果如下。
展開 還在為寫分析報告時圖片不夠清晰而發愁？實用小技巧-ANSYS如何輸出高清圖片？
ANSYS分析設計人—專注壓力容器分析設計的交流平臺！學貴得師，更貴得友！共同學習，共同進步！
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在進行仿真分析時，輸出圖片格式用于生成報告是必須的步驟。下面介紹ANSYS經典模塊與Workbench界面下輸出高清圖片的方法。
ANSYS經典界面的方法
在經典ANSYS中，很容易得到高清圖片，通過PlotCtrls>Capture Image就可以截取高清圖片（下圖1所示）。
展開 CAE算例丨基于算例分析ANSYS有限元分析后處理結點解與單元解的區別
其中 NODE 為根據結點坐標值獲取對應的結點編號的 ANSYS 內置函數。根據圣維南原理，此種加載方式并不影響遠端的計算結果。
3.4求解
四、后處理
ANSYS 提供了兩個后外理器:通用后處理器(POST1)和 時間歷程后處理器(POST26)。通用后處理器(POST1):用來觀察整個模
型在某一時刻的結果。時間歷程后處理器(POST26):用來觀察整個模型在不同時間段或荷載步上的結果，常用干處理瞬態分析和動力分
析結果。本算例為靜力分析，因此，該模型的后處理主要用到 POST1 處理器。
4.1顯示變形形狀
4.2顯示位移云圖
PLNSOL 為用等值線或云圖的方式顯示結點處的計算結果;PLESOL為用等值線或云圖的方式顯示單元的計算結果。
4.3顯示應力云圖
4.3.1顯示連續應力云圖
4.3.2顯示非連續應力云圖
文章來源：CAE仿真之家
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