ansys桿單元軸力查看
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys桿單元軸力查看的實(shí)例教程
書中第二章第一節(jié)介紹了軸向拉伸和壓縮的概念，主要要求掌握軸力的計(jì)算和軸力圖的繪制。下面討論例題2-1的材料力學(xué)解法和AMSYS解法。
一．材料力學(xué)解法：
假定拉力為正軸力，根據(jù)材料力學(xué)中提供的解法——截面法：
1.求支反力：根據(jù)平衡關(guān)系，可得支反力FR=10kN;
2.截面法：
根據(jù)每段桿件的平衡關(guān)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(wèn)題時(shí)，我們從以下幾個(gè)方面入手：
1. 確定分析類型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類型為靜力學(xué)分析；
2. 確定單元類型：該結(jié)構(gòu)為拉壓桿，結(jié)果需要輸出軸力圖，因此分析時(shí)使用beam單元；
Step1:在SCDM中創(chuàng)建線體模型：
1.將草繪平面設(shè)置為Z面（根據(jù)自己習(xí)慣，選擇草繪平面）；
2.根據(jù)題目所示幾何尺寸，草繪四條線（草繪四條線，產(chǎn)生五個(gè)點(diǎn)，方便在后續(xù)步驟中施加四個(gè)載荷和一個(gè)約束）；
3.為線賦予截面，完成線體建模（由于主要計(jì)算軸力，因此截面形狀和幾何尺寸我們可以隨意設(shè)置一種，筆者在此使用默認(rèn)圓截面）；
4.為了保證四個(gè)線體連接處的節(jié)點(diǎn)連續(xù)，需要在選擇share命令進(jìn)行重合拓?fù)涔蚕恚?Step2：在WB中創(chuàng)建載荷及約束：
1.搭建分析流程：
2.網(wǎng)格劃分：自由網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格尺寸設(shè)置為10mm。
展開(kāi) 第二步，在我們需要查看內(nèi)力截面位置處建立局部坐標(biāo)系，這里我們建立中間位置處截面，如下所示：
第三步，建立求解面。選擇Model,可以在工具欄中選中construction geometry，插入surface，坐標(biāo)系選擇我們剛才建立的坐標(biāo)系。
第四步，提取各個(gè)應(yīng)力，也即是投影節(jié)點(diǎn)應(yīng)力到我們的面上。選擇我們需要投影的節(jié)點(diǎn)力，點(diǎn)擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ，來(lái)獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步，觀察應(yīng)力，并計(jì)算內(nèi)力。
注意提取的時(shí)候要注意選擇SURFACE。
SXZ應(yīng)力分布：
SZ應(yīng)力分布：
我們這個(gè)截面的最終內(nèi)力也即是 該截面的平均應(yīng)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(jié)果較為符合的。
細(xì)心的小伙伴可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，為什么這里只說(shuō)了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法，彎矩怎么獲取呢？
因?yàn)樗缫策€不知道~~~場(chǎng)面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
展開(kāi) table，general postproc – element table – define table – add – by sequence num – smisc – smisc，1 –OK，此處smisc后面的編號(hào)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(jié)：
? 桿單元與梁單元的區(qū)別：桿單元只能承受軸力作用，梁單元可以承受拉/壓，扭轉(zhuǎn)，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(wú)關(guān)，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(shù)據(jù)讀取后，通過(guò)創(chuàng)捷XY曲線進(jìn)行輸出；ANSYS workbench同ABAQUS，無(wú)法直接輸出；APDL可以通過(guò)創(chuàng)建單元表的形式進(jìn)行軸力圖的輸出，APDL更直觀。
展開(kāi) 
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書中第二章第一節(jié)介紹了軸向拉伸和壓縮的概念，主要要求掌握軸力的計(jì)算和軸力圖的繪制。下面討論例題2-1的材料力學(xué)解法和AMSYS解法。
一．材料力學(xué)解法：
假定拉力為正軸力，根據(jù)材料力學(xué)中提供的解法——截面法：
1.求支反力：根據(jù)平衡關(guān)系，可得支反力FR=10kN;
2.截面法：
根據(jù)每段桿件的平衡關(guān)系
第一篇梁?jiǎn)卧妮S力圖
（理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內(nèi)容僅針對(duì)自我學(xué)習(xí)總結(jié)展示，并希望給軟件初學(xué)者帶來(lái)一定啟發(fā)。
結(jié)構(gòu)有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應(yīng)力和變形均與截面形狀無(wú)關(guān)。ABAQUS 6.14-4中對(duì)應(yīng)單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對(duì)應(yīng)單元為
其實(shí)在workbench中原理和classi一樣，也是通過(guò)建立結(jié)構(gòu)面，投影結(jié)果并積分求解而來(lái)，依然以前文的懸臂梁為例來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明。
第一步：建立該懸臂梁，并求解，如下。
第二步，在我們需要查看內(nèi)力截面位置處建立局部坐標(biāo)系，這里我們建立中間位置處截面，如下所示：
第三步，建立求解面。選擇Model,可以在工具欄中選中construction geometry，插入surface，
