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教程包含： 在MATLAB中編寫(xiě)用于三維梁結(jié)構(gòu)分析的有限元代碼； ANSYS APDL案例命令流文件； 課程涵蓋的項(xiàng)目：懸臂梁、L型框架、二維屋頂、三維屋頂、建筑物框架、海上導(dǎo)管架平臺(tái)、二維和三維格構(gòu)結(jié)構(gòu) 梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算 對(duì)ANSYS和MATLAB計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，更好的理解有限元仿真。

該案例在模型規(guī)模、構(gòu)件定義、求解穩(wěn)定性方面均經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，適合作為進(jìn)一步分析的起點(diǎn)模型。1.5. 適用對(duì)象該案例適用于以下類(lèi)型的用戶(hù)：從事橋梁仿真分析的結(jié)構(gòu)工程師； 學(xué)習(xí) ANSYS APDL 的進(jìn)階用戶(hù)；需要建立鋼管混凝土拱橋或桁架橋有限元模型的工程技術(shù)人員。通過(guò)此案例，用戶(hù)可以快速掌握超大跨橋梁的有限元建模邏輯，并據(jù)此開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的分析模型。1.6.

后處理：- 節(jié)點(diǎn)位移列表- 單元力和彎矩- 撓度圖- 應(yīng)力等值線圖在本教程中，我們將進(jìn)行第一步。步驟1：?jiǎn)?dòng) Ansys Mechanical APDL。步驟2：?jiǎn)螕?Preferences 并選擇 Structural ，因?yàn)槲覀儗?em>進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。單擊 OK（確定）。步驟3：現(xiàn)在我們必須繪制關(guān)鍵點(diǎn)。

這時(shí)，不管是在學(xué)習(xí)中還是在工程應(yīng)用中往往都會(huì)遇到一個(gè)同樣的問(wèn)題，那么就是如何將Ansys APDL運(yùn)行中的產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)（例如：剛度矩陣、質(zhì)量矩陣）導(dǎo)出成為我們熟悉的形式或文件格式，從而為我們所用，所分析。 因此我決定寫(xiě)下此篇文章來(lái)幫助很多實(shí)際工作或?qū)W習(xí)中需要用到此類(lèi)技能的同學(xué)、同事們，讓大家更了解Ansys APDL背后的工作原理與數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式。

模型文件stayedCableBridge.cdb：已生成的有限元模型數(shù)據(jù)庫(kù)，包含幾何、單元、材料及邊界條件定義，可直接導(dǎo)入ANSYS進(jìn)行求解或后處理。【也可以直接接入到命令界面進(jìn)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(guān)鍵步驟包括。1.2.2.

五階模態(tài)：Abaqus（左）、iSolver（中）、Ansys（右）六階模態(tài)：Abaqus（左）、iSolver（中）、Ansys（右） iSolver譜分析Mises應(yīng)力云圖如下： Abaqus譜分析Mises應(yīng)力云圖如下： Ansys譜分析Mises應(yīng)力云圖如下： 結(jié)論：基于iolver軟件對(duì)指示牌進(jìn)行了模態(tài)及響應(yīng)譜分析

本帖子是關(guān)于：整體以梁單元結(jié)構(gòu)建模進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，optistruct求解后查看應(yīng)力結(jié)果，沒(méi)有von mises stress、normal/shear stress應(yīng)力信息的原因，以及如何解決這個(gè)問(wèn)題的方法。

該案例不僅能用于懸索橋恒載分析，還可作為索力優(yōu)化、施工階段模擬及結(jié)構(gòu)非線性特性研究的基礎(chǔ)模型。1.5. 適用對(duì)象 該案例適用于以下類(lèi)型的用戶(hù)： 從事橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真的工程技術(shù)人員； 需要建立大跨懸索橋模型進(jìn)行線形、索力或穩(wěn)定性研究的工程師； 學(xué)習(xí)或進(jìn)階使用 ANSYS APDL 的結(jié)構(gòu)分析人員。

根據(jù)材料力學(xué)的知識(shí)，當(dāng) Z 軸豎梁位于 X 軸橫梁中心位置時(shí)，其應(yīng)力值和位移值均達(dá)到最 大，故可以初步判斷該工況為最不穩(wěn)定工況 [10-11]。 本文主要研究桁架機(jī)械手 Y 軸縱梁結(jié)構(gòu)，其 結(jié)構(gòu)類(lèi)似簡(jiǎn)支梁模型。本文 Y 軸縱梁橫截面就矩 形、空心矩形以及工字型橫截面等進(jìn)行模態(tài)分析。

,充分體現(xiàn)了梁受彎?拱受壓的受力特點(diǎn)?其獨(dú)特性能使其成為土木領(lǐng)域?qū)W者潛精研思的方向,如戴公連等采用有限變形理論,考慮幾何非線性的影響,對(duì)連續(xù)鋼管拱系桿拱橋進(jìn)行了穩(wěn)定性分析;李新平等基于倒拆法和影響矩陣法,利用ANSYS軟件對(duì)空間系桿拱橋的吊桿張拉力進(jìn)行了研究;劉釗基于最小應(yīng)變能原理,對(duì)有無(wú)約束條件下系桿拱橋的吊桿最優(yōu)內(nèi)力進(jìn)行了研究;張振偉等對(duì)正常使用和承載能力極限狀態(tài)下飛燕式系桿拱橋的靜動(dòng)力特性進(jìn)行了分析

橋梁工程模型轉(zhuǎn)換：Miads Civil至ANSYS APDL快捷方法——讓復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析效率飛越！

3 桁架機(jī)器人模態(tài)仿真與試驗(yàn) 3.1 仿真模型建立及約束設(shè)置 由于桁架機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的裝配體，若直接 將其進(jìn)行網(wǎng)栺劃分和有限元分析，則會(huì)極大地影響 網(wǎng)栺劃分質(zhì)量和計(jì)算效率以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，首先基于 SolidWorks 平臺(tái)，將橫梁、豎梁、 滑臺(tái)等部件上的螺紋孔、倒角等對(duì)整體機(jī)器人應(yīng)力 應(yīng)變影響較小的細(xì)小結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化。

21890 kgW = (maximum) = 0.87834 rad/secDirect stress = 2.0386e7 PaBuckling stress = 6.1526e6 Pa1.5 ANSYS分析在Ansys Workbench中導(dǎo)入APDL文件，并新建優(yōu)化設(shè)計(jì)分析如下圖示：在Mechanical APDL中的Analysis將APDL的參數(shù)定義好是輸入?yún)?shù)還是輸出參數(shù)

圖20 某綜合樓項(xiàng)目模型圖 （a）平面位置示意圖 （b）鋼管混凝土格構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)1）平面圖 （c）空腹桁架節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)2）平面圖 （d）空腹桁架節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)2）立面圖 圖21 分析節(jié)點(diǎn)位置及節(jié)點(diǎn)平立面 1.%2 節(jié)點(diǎn)1 針對(duì)于上述格構(gòu)柱與箱型梁連接節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行有限元分析，具體分析過(guò)程及結(jié)果如下。

在“基于ANSYS的響應(yīng)譜分析”一文中介紹了APDL和Workbench的特點(diǎn)，在此，本文以APDL為例，同時(shí)兼顧Workbench，介紹ANSYS如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。

節(jié)點(diǎn)應(yīng)力系積分點(diǎn)應(yīng)力插值而來(lái)，而相鄰單元在公共節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力通常又是平均后的結(jié)果，因此要注意不同輸出選項(xiàng)所觀察到的應(yīng)力結(jié)果的差異。在觀察殼單元的應(yīng)力結(jié)果時(shí)，除了考慮面內(nèi)積分點(diǎn)以外，還需要注意區(qū)分厚度方向不同位置的結(jié)果。 4、在進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析之前，首先通過(guò)模態(tài)分析研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，然后再來(lái)決定是否有必要做動(dòng)力分析。

另外，APDL也是ANSYS設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)，只有創(chuàng)建參數(shù)化的分析流程才能對(duì)其中的設(shè)計(jì)參數(shù)執(zhí)行優(yōu)化改進(jìn)，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。APDL程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與其它編程語(yǔ)言一樣，具有參數(shù)、數(shù)組表達(dá)式、函數(shù)、流程控制（循環(huán)與分支）、縮寫(xiě)、宏以及用戶(hù)程序等。其中命令執(zhí)行中所使用到的參數(shù)可以被賦值為確定值，也可以通過(guò)表達(dá)式或參數(shù)的方式進(jìn)行賦值。

圖解靜力學(xué)對(duì)各式索結(jié)構(gòu)橋梁體系進(jìn)行找形從設(shè)計(jì)的角度來(lái)進(jìn)行分析，可以得知成橋恒載內(nèi)力的分布如何是橋梁結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中保證其質(zhì)量的關(guān)鍵部分所在，成橋的狀態(tài)合理指的就是斜拉橋的索、梁、塔等構(gòu)件在活載、恒載作用下做能承受的最小的受力狀態(tài)。