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2.2定義屬性 2.3網格劃分 三、加載與求解 3.1設置邊界條件 3.2施加均布載荷 3.3施加集中載荷 梁自由端施加集中荷載時，按理說應該在梁寬度中央結點處直接施加一個

模型文件清單TrussArcBridge.cdb —— 橋梁有限元模型文件；TrussArcBridge.mac —— 自動計算命令流文件。可在 ANSYS APDL 中直接運行，模型構建、載荷施加、求解與結果輸出均可自動完成。1.8. 案例總結鋼管混凝土拱橋作為一種結構復雜、受力體系多樣的大跨結構形式，其精細化有限元分析對理解結構性能、優化設計參數具有重要意義。

SuspensionBridge.mac：計算命令流腳本，自動執行恒載施加、非線性求解控制及結果輸出操作。 用戶在 ANSYS APDL 中導入模型文件后，直接運行命令流文件，即可實現恒載分析的自動計算，無需額外設置。1.4.

第二步：Matlab 讀入excel信息自動輸出命令流命令流生成： 節點定義：*N命令自動排列，支持局部坐標系轉換；單元連接：*E命令智能重建拓撲關系，確保板梁節點無縫耦合；荷載與邊界：自動轉換集中力、均布荷載為APDL語法，約束條件100%還原。

一、前言 本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結點解與單元解的主要區別。懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。

一、前言 本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結點解與單元解的主要區別。懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。

（1）目前版本功能： 支持梁單元（I型截面，矩形截面，圓形截面，箱型BOX截面，C型截面，L型截面，圓管截面，T型截面），殼單元（三角形和四邊形）和實體單元（僅支持六面體單元）； 荷載種類：節點力荷載，節點位移荷載，線均布荷載，面壓力荷載，實體表面均布荷載。

點擊"荷載"圖標，名稱輸入permanent, 荷載工況輸入permanent, 這兩項可以任意輸入有意義的字符串，加載目標類型選擇"邊線(line)",因為我們要輸入均布荷載, 荷載類型選擇"均布力"。接著用鼠標圈定整個梁，按照題目已知條件輸入均布力-8000，壓應力為負，力的載荷方向選擇Y，這樣就施加了均布載荷g_k=8kN/m。

有限元瞬態分析步驟：幾何建模：細化載荷移動路徑網格（尺寸≤1/10波長）；接觸定義：采用面-面接觸模擬輪軌/車橋相互作用；載荷施加：通過APDL命令流或用戶子程序實現移動載荷；求解設置：時間步長滿足 Δt≤Tmin?/10?為最小振動周期）。 將各載荷添加于模型，其中移動罩載荷使用ABAQUS中DLOAD子程序實現，如圖1所示。

K(FixedDof(i),FixedDof(i))*BigNumber; Force(FixedDof(i))=Constraints(i,3)*K(FixedDof(i),FixedDof(i));end程序編制模型描述：一懸臂梁，左端固定，三個方向自由度均受約束，右端下側受到均布荷載作用。

上蓋板和方形鋼軌道可通過RIGHT面建立斷面圖，然后向兩側拉伸，與端梁連接的部分可任選一端進行繪制，然后以RIGHT面為鏡像平面進行鏡像。繪成的雙梁箱形偏軌主梁模型如圖2所示。圖2 雙梁箱形偏軌主梁模型示意圖 1.2 有限元前處理文中在Creo軟件中對雙梁箱形偏軌主梁模型進行網格劃分和施加約束載荷等前處理操作，最后生成有限元模型再導入ANSYS軟件中進行有限元分析。

模型文件stayedCableBridge.cdb：已生成的有限元模型數據庫，包含幾何、單元、材料及邊界條件定義，可直接導入ANSYS進行求解或后處理。【也可以直接接入到命令界面進行修改】Stayed Cable Bridge.mac：模型分析的APDL命令流腳本，含求解及后處理等關鍵步驟包括。1.2.2.

2.Ansys APDL是ANSYS的經典界面，通常所說的ANSYS就是指經典的APDL界面，APDL界面可以完成從建模、計算分析和后處理，APDL的參數功能非常方便，通過參數化的語言可以大大提高重復性的建模、載荷施加及后處理分析工作，大大提高分析效率。

我當時十分認同，認為在Sap2000中，如果實際中梁的中點處出現塑性，僅在兩端設置塑性鉸顯然無法捕捉到這個塑性，而如果采用Ansys，梁單元長度方向上任意位置進入塑性均可以捕捉到。 在后來對有限元和梁單元的不斷學習中，實際上對于這個問題已經有了更進一步的思考。實際上，即使在Abaqus和Ansys中，對于梁單元也不是在長度方向上任意位置進入塑性均可直接捕捉到的。

考慮受均布荷載作用的懸臂梁，梁的自由端受剛性塊的限制，如下圖所示，梁的末端與剛性塊之間存在一個小間隙。

2 求解過程總的來說，作為一個有限元分析軟件，DIANA與其它通用軟件，例如Abaqus和Ansys的求解過程類似，其模式均為前處理+計算+后處理，甚至用戶界面也有許多相似之處。主要包括定義問題的幾何形狀，增加材料性質，設定邊界條件，施加載荷，劃分網格，有限元計算和結果查看。

下面分別以均布分布、高斯分布、伽馬分布為例進行演示。 1、均布分布APDL代碼：finish/clear/prep7numA=1000!

4有限元建模與ansys不同，abaqus進行結構力學仿真基于模塊化操作，因此用戶體驗更加友好，遵循有限元分析的流程：前處理、求解、后處理，具體在abaqus中來看，主要的操作步驟有：在abaqus/module中創建part，按照圖一說給尺寸繪制草圖，這一點類似于在ansys/DM中的sktech草圖繪制操作，這里一定要注意在定義部件的時候，使用類型將默認的solid更改為wire，不然系統會提示出錯

本文的案例主要以受均布荷載和集中荷載的變截面懸臂梁為研究對象，通過matlab編制四節點和八節點四邊形單元有限元程序來對懸臂梁進行受力分析，提供對應有限元基本理論講解的同時展示相應代碼的實現技巧。