ansys横梁分析

本章介绍桥梁结构的模拟分析。

桥梁是一种重要的工程结构，精确分析桥梁结构在各种受力方式下的响应有较大的工程价值。

模拟不同类型的桥梁需要不同的建模方法，分析内容包括静力分析、动荷载响应分析、施工过程分析等等。

在本章中着重介绍桁架桥、刚架桥和斜拉桥三种类型桥梁。

内容 提要 第6章 ANSYS 桥梁工程应用实例分析本章重点结构分析具体步骤结构静力分析 桁架结构建模方法 结构模态分析本章典型效果图6.1 引言ANSYS通用有限元软件在土木工程应用分析中可发挥巨大的作用。

我们用它来分析桥梁工程结构,可以很好的模拟各种类型桥梁的受力、施工工况、动荷载的耦合等。

ANSYS程序有丰富的单元库和材料库,几乎可以仿真模拟出任何形式的桥梁。

静力分析中,可以较精确的反应出结构的变形、应力分布、内力情况等；动力分析中,也可精确的表达结构的自振频率、振型、荷载耦合、时程响应等特性。

利用有限元软件对桥梁结构进行全桥模拟分析,可以得出较准确的分析结果。

本章介绍桥梁结构的模拟分析。

作为一种重要的工程结构,桥梁的精确分析具有较大的工程价值。

桥梁的种类繁多,如梁桥、拱桥、钢构桥、悬索桥、斜拉桥等等,不同类型的桥梁可以采用不同的建模方法。

桥梁的分析内容又包括静力分析、施工过程模拟、动荷载响应分析等。

可以看出桥梁的整体分析过程比较复杂。

总体上来说,主要的模拟分析过程如下:(1) 根据计算数据,选择合适的单元和材料,建立准确的桥梁有限元模型。

(2) 施加静力或者动力荷载,选择适当的边界条件。

(3) 根据分析问题的不同,选择合适的求解器进行求解。

(4) 在后处理器中观察计算结果。

(5) 如有需要,调整模型或者荷载条件,重新分析计算。

桥梁的种类和分析内容众多,不同类型桥梁的的分析过程有所不同,分析侧重点也不一样。

在这里仅仅给出大致的分析过程,具体内容还要看具体实例的情况。

6.2 典型桥梁分析模拟过程6.2.1 创建物理环境建立桥梁模型之前必须对工作环境进行一系列的设置。

大连理工大学船舶结构分析软件及模型化课程作业学院（系）：船舶工程学院专业：船舶与海洋工程指导老师：马骏学生姓名：学号：目录一、前言......................................... - 2 -二、基本方法...................................... - 2 -三、基本载荷...................................... - 2 -四、工况.......................................... - 2 -五、材料属性与许用应力............................ - 2 -六、基本数据...................................... - 2 -七、分析模型...................................... - 3 -八、计算数据与结果分析............................ - 3 -九、结论.......................................... - 3 -附录A：模型尺寸及相关细节......................... - 4 -附录B：分析模型................................... - 5 -附录C：静力分析结果............................... - 8 -附录D：结构位移等值............................... - 9 -附录E：模型命令流................................ - 10 -一、前言本报告是按照所给题目，对起重机横跨梁结构进行设计和强度分析,其中横跨梁被两面墙所支撑。

本报告的思想是，在保障横跨梁安全的前提下，尽可能优化设计横跨梁，以期望达到节约成本的效果。

AnsysWorkbench工程实例之——梁单元静力学分析本文可能是您能在网络上搜索到的关于Ansys Workbench梁单元介绍最详细全面的文章之一。

梁单元常用于简化长宽比超过10的梁与杆模型，比如建筑桁架、桥梁、螺栓、杠杆等。

Workbench中的梁单元有Beam188（默认）与Beam189两种，Beam188无中节点，Beam189有中节点。

在全局网格设置下，梁单元的中节点设置Element MIdside Nodes默认为dropped(无中节点），即默认使用Beam188单元，如果改为kept(有中节点)，则将改变为Beam189单元。

类型单元形状中节点自由度形函数Beam188 3D梁无 6 线性Beam189 3D梁有 6 二次Beam188Beam1891 梁单元分析概要1.1 建模与模型导入线框模型可在DM中创建，也可导入stp/igs等模型。

以下分别介绍通过DM创建与通过CAD软件创建导入过程。

1.1.1 梁线体的创建方法1，简单的线体模型可以在DM中创建，一般在XY平面绘制草图或点，再通过Concept——Lines From Sketches、Lines From Points或3D Curve等创建。

区别在于Lines From Sketches是提取草图所有的线条，如果线条是相连接的，提取的结果为一个线几何体。

Lines From Points或3D Curve用于将草图的点（可以是草图线条的端点）连接成为线体，结合Add Frozen选项，可以创建多个线几何体。

操作3次后多个线条可以通过From New Part功能组合为一个几何体，组合后两条线共节点，相当于焊接在一起。

选中后右击方法2，通过CAD软件创建后导入。

如果读者使用的是creo建模，可在草图中创建点，退出草图后选择基准——曲线——通过点的曲线。

操作3次后输出时需要注意，可另存为stp或igs格式，在输出对话框中必须勾选基准曲线和点选项。

ANSYS中分析梁结构的问题1 在ANSYS中如何显示梁截面通过输入/eshape命令行即可.需要说明的是,一般的梁杆单元都可以通过/eshape命令显示截面,但是其截面均为根据输入的实常数所换算出的等效矩形截面,只有诸如beam44之类的单元可以保存通过Sections定义的截面形状并通过/eshape显示出来.2 ANSYS中梁的铰接处理通常,梁单元之间通过公用节点使得相邻的单元表现为固接形式,相当于在公用节点处约束全部自由度,而对于铰接的表现形式(约束平动自由度和释放转动自由度),可以通过在铰接处建立2个keypoint,使得网格划分时在1点存在2个重合节点,而后在2个节点处通过Preprocessor>Coupling Ceqn>Couple DOFS指定所有平动自由度相互耦合(释放了转动自由度),这样即可模拟铰接.3 ANSYS中梁问题的弯矩图绘制在用ANSYS分析梁问题时,无法通过General Postproc>Plot Results>Contour Plot查看弯矩结果,但可以通过定义etable实现.首先需要明确想要查看的结果对应于所使用单元的编号(help中各单元信息的Item and Sequence Numbers表格),然后在General Postproc>Eiement Table中定义相应的单元表,item为smisc,在箭头所示框内加入smisc中的项目编号.注意help中的?x,y,z?方向为单元局部坐标.最后在General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Element Res中分别选择I,J节点的elementtable,即可绘制弯矩图.4 ANSYS梁问题截面方向定义在分析梁问题时,有时需要定义梁截面的方向,可以在Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes中定义,选择其中的Pick Orientation Keypoint(s),点击确定后可以通过选择Keypoint 定义网格划分后的截面方向.5 使用完全积分单元时的剪力自锁问题及其解决方法梁弯曲的基本特征见图 1.当梁受弯时,轴向应变在厚度方向(竖直方向)上呈线性变化,厚度方向上无应变,也没有剪应变.如图2所示,1阶完全积分4节点四边形单元弯曲时,轴向应变通过积分点的水平长度变化,厚度方向应变通过积分点的垂直长度变化,而剪应变则是水平线与垂直线之间夹角的变化.单元中存在的剪应变与实际情况明显不符,这是由单元的数学描述而产生的.单元边不能弯曲使得原本不存在的剪应力出现,且使得单元变形表现为剪切变形而非弯曲变形,称为剪力自锁现象.。

第七章梁分析和横截面形状7.1梁分析概况梁单元用于生成三维结构的一维理想化数学模型。

与实体单元和壳单元相比，梁单元求解效率更高。

本章的内容只适用于BEAM44（三维变截面单元）和另两种有限元应变单元BEAM188和BEAM189 （三维梁单元）。

这些梁单元与ANSYS的其他梁单元相比，提供了更健壮的非线性分析能力，显著地改进了截面数据定义功能和可视化特性。

参阅《ANSYSElements Reference> 中关于BEAM44、BEAM188 和BEAM189单元的描述。

注意--如要对BEAM44单元采用本章论述的横截面定义功能，必须清楚不能应用这些功能来定义斜削的截面。

此外，本章所述的后处理可视化功能不能应用于BEAM44单元。

注意--用户定义横截面功能可能不能应用CDWRITE命令。

7.2何为横截面横截面定义为垂直于梁轴的截面的形状。

ANSYS提供有11种常用的梁横截面库，并支持用户自定义截面形状。

当定义了一个横截面时，ANSYS建立一个9节点的数值模型来确定梁的截面特性（lyy，Izz等），并求解泊松方程得到扭转特征。

图7-1是一个标准的Z型横截面，示出了截面的质心和剪切中心，以及计算得到的横截面特性。

图7-1 Z型横截面图横截面和用户自定义截面网格将存储在横截面库文件中。

如果用BEAM44、BEAM188、BEAM189单元来模拟线实体，可用LATT 命令将梁横截面属性赋予线实体。

7.3如何生成横截面用下列步骤生成横截面：1、定义截面并与代表相应截面形状的截面号(Dection ID)关联。

2、定义截面的几何特性数值。

ANSYS提供了表7-1所列出的命令，可以完成横截面生成、查看、列表和操作横截面库的功能。

表7-1 ANSYS横截面命令GUI菜单路径Mai nMenu >Ge neralPostproc>ListResul命令目的ts>PRSSOSectio nSolutio nUtilityMe nu>打印梁截面结果(BEAM44不支持)SECTYList>Results>Sectio nSolutio nMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-Com mon Sect nsMai nMenu>用SEID关联截面子类PESECDA TASECOF FSET型Preprocessor>Secti on s>-Beam-Custom Sectns>ReadSectMeshMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-Common Sect nsMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-Common Sect nsMai nMenu>定义截面几何数据定义梁截面的截面偏SECCO NTROLSSECNU M离Preprocessor>Secti on s>-Beam-Custom Sectns>ReadSectMeshMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Beam-Add/Edit 值Mai nMenu >Preprocessor>-Attributes-D efine>DefaultAttribsMai nMenu>覆盖程序计算的属性SECPL OT的Preprocessor>-Modeli ng-Create>Eleme nts>ElemAttributesMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-PlotSecti on识别关联到一个单元SECID按比例显示梁截面的几何形状-Beam-CustomSect ns>ReadSectMesh MainMenu >Preprocessor>Sectio ns>Lis tSectio nsUtilityMe nu>SLIST List>Properties>Sectio nPropertiesUtilit汇总截面特性 yMe nu >List>Properties>SpecifiedSection PropertiesSDELE Mai nMen u>Preprocessor>Sectio ns>Del TE eteSecti on 参阅《ANSYS Comma nds Refere nee 可以得到横截面命令的完整描述。

ANSYS梁结构受力分析介绍ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，可用于多种工程领域的仿真分析，包括结构、流体、电磁和系统仿真。

在结构仿真方面，ANSYS可用于实现复杂的受力分析，帮助工程师设计更具稳定性和安全性的结构。

本文将介绍如何使用ANSYS进行梁结构受力分析。

环境准备在进行梁结构受力分析前，需要先准备好以下环境：•安装ANSYS软件•准备梁结构的CAD模型步骤导入CAD模型将准备好的梁结构CAD模型导入到ANSYS软件中。

在ANSYS主界面上，选择“File”->“Import”->“Geometry”->“From File”选项，选择对应的CAD文件进行导入。

定义材料属性在ANSYS软件中，需要对材料的物理性质进行定义，以便进行受力分析。

在ANSYS主界面上，选择“Engineering Data”->“Material Libraries”选项，可以在材料库中选择对应的材料属性进行定义。

若需要自定义材料属性，则选择“Add”选项，输入材料密度、弹性模量等相关参数，即可添加自定义材料属性。

定义边界条件在进行梁结构受力分析前，需要确定结构的受力边界条件。

在ANSYS软件中，选择“Modeling”->“Analysis Settings”->“Define Loads”选项，可以定义梁结构受力的边界条件。

具体的边界条件包括：•约束条件：对某些点或线进行约束，避免发生移动或旋转现象；•荷载条件：施加上升、下降、顺时针或逆时针扭矩力等负载形式。

进行受力分析在定义好材料属性和边界条件后，即可进行受力分析。

在ANSYS软件中，选择“Modeling”->“Solution”->“Solve”选项，即可进行受力分析计算。

在计算完成后，可以通过“Solution”->“Results”选项查看分析结果。

分析结果解读在查看分析结果时，需要关注以下几个方面：•不同点和线上的应力和变形情况：可以通过选中不同的点或线，查看其在不同负载情况下的应力和变形情况；•材料本身的应力和变形情况：可以通过选择材料，查看其在不同负载情况下的应力和变形情况；•结构总体稳定性：根据分析结果，判断结构在不同负载情况下的稳定性，以便对结构进行优化和改进。

梁的概况梁单元用于生成三维结构的一维理想化数学模型。

与实体单元和壳单元相比，梁单元可以效率更高的求解。

两种新的有限元应变单元，BEAM188和BEAM189，提供了更强大的非线性分析能力，更出色的截面数据定义功能和可视化特性。

参阅ANSYS Elements Reference中关于BEAM188和BEAM189的描述。

何为横截面？横截面定义为垂直于梁的轴向的截面形状。

ANSYS提供了有11种常用截面形状的梁横截面库，并支持用户自定义截面形状。

当定义了一个横截面时，ANSYS建立一个9结点的数值模型来确定梁的截面特性（lyy,lzz等），并求解泊松方程得到弯曲特征。

横截面和用户自定义截面网格划分将存储在横截面库文件中。

可以用LATT命令将梁横截面属性赋给线实体。

这样，横截面的特性将在用BEAM188或BEAM189对该线划分网格时包含进去。

如何生成横截面用下列步骤生成横截面：1．定义截面并与代表相应截面形状的截面号关联。

2．定义截面的几何特性数值。

ANSYS中提供了下表列出的命令完成生成、查看、列表横截面和操作横截面库的功能：参阅ANSYS Commands Reference可以得到横截面命令的完整集合。

定义截面并与截面号关联使用SECTYPE命令定义截面。

下面的命令将截面号2与定义号的横截面形状（圆柱体）关联：命令：SECTYPE,2,BEAM,CSOLIDSECDATA,5,8SECNUM,2GUI: Main Menu>Preprocessor>Settings>-Beam-Common SectsMain Menu>Preprocessor>-Attributes-Define>Default Attribs要定义自己的横截面，使用子形状（ANSYS提供的形状集合）MESH。

要定义带特殊特性如lyy和lzz的横截面，使用子形状ASEC。

定义横截面的几何特性数值使用SECDATA命令定义横截面的几何数值。

ANSYS对柔性机库大门横梁结构的分析校核柔性机库大门横梁结构是机库大门中的重要承重构件之一，其应力承载能力的分析与校核对于保证机库的安全运行至关重要。

本文将采用ANSYS软件对柔性机库大门横梁结构的分析校核进行详细阐述。

1. 系统建模首先，需要根据机库大门横梁的实际尺寸和材料特性建立模型。

在建模过程中，需要考虑对材料的物理性质进行分配，以确保分析的准确性。

使用ANSYS提供的几何定义功能可以方便地建立一维或三维的模型，该软件还支持导入三维CAD文件来构建几何形状。

2. 材料性质定义在进行分析时，必须准确地定义材料属性和应力-应变关系。

ANSYS支持多种材料，可以简单地定义材料类型和物理特性。

关键是输入正确的应力-应变数据以便软件准确计算。

3. 载荷定义在进行分析之前，应该明确与柔性机库大门横梁结构有关的所有载荷类型。

这包括垂直、水平和横向载荷，如风荷载、自重、地震等。

在ANSYS中使用载荷定义功能来给模型添加载荷，该功能可支持多种形式的载荷定义。

4. 约束定义在进行分析时，必须定义约束，以模拟实际应用情况。

约束条件定义为模型中的位置，通常称为固定边界条件或边界约束。

在ANSYS中可以定义多种类型的约束条件，通常使用约束定义工具来实现。

5. 求解与分析完成上述准备工作后，可以使用ANSYS的求解器来执行结构分析。

具体操作为选择适当的求解器和网格划分，并设置分析参数，以便ANSYS能够进行准确的求解。

经过计算后，ANSYS将呈现出与该结构相关的重要分析结果，如杆件弯曲应力、应变、变形和振动等信息。

6. 结果评估最后，分析者需要使用ANSYS提供的分析结果评估工具对结果进行评估。

以确定柔性机库大门横梁结构是否满足设计要求。

如果分析结果表明该结构存在或可能存在不安全因素，则必须对其进行修改、重构或增强。

综上所述，通过ANSYS对柔性机库大门横梁结构进行分析校核，可以帮助设计者充分评估结构的准确性和安全性，节约时间和成本，并最终保证机库的安全运行。

ANSYS作业三梁结构的瞬态完全法分析梁结构是一种常见的结构形式，在工程领域有广泛的应用。

在进行梁结构设计时，瞬态完全法分析是一种重要的手段，可以帮助工程师了解结构在不同加载情况下的响应。

本文将介绍基于ANSYS软件的梁结构的瞬态完全法分析方法。

瞬态完全法分析是一种求解结构响应过程的数值方法，它考虑了结构在整个加载过程中的动态特性。

在进行该分析前，需要先建立一个准确的结构模型。

在ANSYS软件中，可以通过建立几何模型、设定材料性质和加载条件等步骤来完成结构模型的建立。

在梁结构的瞬态完全法分析中，需要定义结构的几何形状和材料参数。

几何形状包括梁的长度、宽度和高度等尺寸参数。

材料参数包括梁的弹性模量、材料密度和截面惯性矩等。

通过这些参数，可以计算梁的刚度矩阵和质量矩阵。

在加载条件的定义中，瞬态完全法分析考虑了结构在整个加载过程中的变化。

常见的加载条件包括点力、分布力和边界条件等。

在ANSYS软件中，可以通过在结构上定义点和面的边界条件来模拟实际加载情况。

通过以上步骤，我们可以得到梁结构的刚度矩阵、质量矩阵和加载条件矩阵。

然后，通过求解结构的动力学方程，可以得到结构的瞬态响应。

在ANSYS软件中，可以利用适当的求解器来求解结构的动力学方程。

在求解过程中，可以设定求解的时间步长和结束时间。

通过逐步求解时间步长内各时间点上的结构响应，可以得到结构在不同时间点上的位移、应变和应力等信息。

根据分析结果，可以评估结构在不同加载情况下的性能。

常见的评估指标包括最大位移、最大应变和应力分布等。

通过对这些指标的分析，可以判断结构的安全性和稳定性，为结构设计和改进提供参考。

总之，瞬态完全法分析是一种重要的手段，可以帮助工程师了解梁结构在不同加载情况下的响应。

通过ANSYS软件的使用，可以方便地进行梁结构的瞬态完全法分析。

该方法可以为结构设计和改进提供重要的参考，提高结构的安全性和性能。

ansys杆、梁和管单元讲解（1）杆单元，适用于弹簧、螺杆、预应力螺杆和薄膜桁架等，常用的杆单元有LINK8/LINK11/LINK180.LINK180：三维杆单元，根据各种情况可以看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等，本单元是一个轴向拉伸---压缩单元，每个节点有三个自由度：节点坐标系的X、Y、Z方向的平动。

本单元是一种顶端铰链结构，不考虑单元弯曲。

本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形和大应变功能。

当考虑大变形时（NLGEOM，ON）任何分析中LINK180单元都包括应力刚化选项。

本单元支持弹性、各向同性强化塑性、随动强化塑性、Hill各向异性强化、Chaboche 非线性强化塑性和蠕变。

LINK10与之类似仅压缩或仅拉伸。

输入参数：节点：I,J 自由度：UX、UY、UZ 实常数：AREA为面积，ADDMAS质量，TENSKEY 拉压选项，0为可以受拉压，1为只受拉，-1为只受压。

材料属性：EX，（PRXY或NUXY），ALPX（CTEX或THSX），DENS，GXY，ALPD，BETD 面载荷：无体载荷：温度T(I)、T（J）特殊属性：单元生死、初始状态、大挠度、大应变、线性扰动、非线性稳定、塑性、应力刚化、用户自定义材料、粘弹性、粘弹性/蠕变、（2）梁单元，用于螺栓（杆）、薄壁管件，C形截面构建，角钢或狭长薄膜构建（只有膜应力和弯应力）梁单元有弹性梁、塑性梁、渐变不对称梁、薄壁梁等，此处介绍BEAM188BEAM188：三维线性有限应变梁单元，适用于分析从细长到中等短粗的梁结构，基于铁木辛哥梁结构理论，考虑了剪切变形的影响。

BEAM188是三维线性（2节点）或者二次梁单元。

每个节点有6或者7个自由度，自由度的个数取决与KEYOPT(1)=0（默认）,每个节点有6个自由度，即节点坐标系的X,Y,Z方向的平动和绕X,Y,Z轴的转动，当KEYOPT(1)=1时，7个自由度，引入横截面的翘曲。