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ANSYS WORKBENCH 11.0培训教程（DS）第四章静力结构分析序言•在DS中关于线性静力结构分析的内容包括以下几个方面:–几何模型和单元–接触以及装配类型–环境（包括载荷及其支撑）–求解类型–结果和后处理•本章当中所讲到的功能同样适用与ANSYS DesignSpace Entra及其以上版本.–本章当中的一些选项可能需要高级的licenses，但是这些都没有提到。
–模态，瞬态和非线性静力结构分析在这里没有讨论，但是在相关的章节当中将会有所阐述。
线性静力分析基础•在线性静力结构分析当中，位移矢量{x} 通过下面的矩阵方程得到:在分析当中涉及到以下假设条件:–[K] 必须是连续的•假设为线弹性材料•小变形理论•可以包括部分非线性边界条件–{F} 为静力载荷•不考虑随时间变化的载荷•不考虑惯性（如质量，阻尼等等）影响•在线性静力分析中，记住这些假设是很重要的。
非线性分析和动力学分析将在随后的章节中给予讨论。
[]{}{}F x K =A. 几何结构•在结构分析当中，可以使用所有DS 支持的几何结构类型.•对于壳体，在几何菜单下厚度选项是必须要指定的。
•梁的截面形状和方向在DM已经指定并且可以自动的传到DS模型当中。
–对于线性体，仅仅可以得到位移结果.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional xStructural xMechanical/Multiphysics x…Point Mass•Point Mass 在“Geometry”分支在模拟没有明确建模的重量–只有面实体才能定义point mass–可以用以下方式定义point mass位置:•在任意用户定义坐标系中(x, y, z)坐标•选择点/边/面来定义位置–重量/质量大小在“Magnitude”中输入–在结构静力分析中,point mass只受“加速度”，“标准重力加速度,”和“旋转速度”的作用.–质量和所选面相连通时它们之间没有刚度. 这不是一个刚度区域假设而是一个类似与分布质量的假设–没有旋转惯性项出现.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional x…Point Mass•point mass 将会以灰色圆球出现–前面提到，只有惯性力才会对point mass 起作用。
ansys动力学中的支反力
支反力是指在动力学中作用在物体上的力的反作用力。
在ANSYS动力学中，支反力是指在模拟过程中物体与支撑结构之间的相互作用力。
在进行动力学分析时，物体与支撑结构之间存在相互作用。
这种相互作用会导致支撑结构对物体施加力，而物体对支撑结构也会产生反作用力。
这些力的大小和方向取决于物体的运动和支撑结构的特性。
举个例子来说，假设我们要分析一个悬挂在弹簧上的质点的运动。
当质点受到外力作用时，它会压缩或拉伸弹簧。
根据胡克定律，弹簧会对质点施加一个与质点位移成正比的力。
这个力就是支撑力，它的方向与质点的位移方向相反。
质点对弹簧也会产生一个反作用力，这个反作用力的大小和方向与支撑力相等但方向相反。
这个反作用力就是支反力，它是由物体对支撑结构施加的力。
在ANSYS动力学分析中，我们可以通过建立合适的模型和应用适当的边界条件来计算支撑结构对物体的支撑力和物体对支撑结构的支反力。
这些力的计算结果可以帮助我们了解物体与支撑结构之间的相互作用，并为工程设计和分析提供重要参考。
总结一下，ANSYS动力学中的支反力是指物体对支撑结构施加的反
作用力。
通过对支撑力和支反力的计算和分析，我们可以更好地理解物体与支撑结构之间的相互作用，并为工程设计和分析提供有益的信息。
ansys 分布载荷作用下的悬臂梁应力计算分析模型如图1-1 所示, 梁的横截面为矩形 宽х高 = 1х 2 m 2. 受到分布载荷作用。
材料的弹性模量200GPa, 泊松比0.3。
习题文件名: Cantilever beam 。
注意：用实体单元离散，长度单位m, 力的单位 N ，对应应力单位 Pa ，按照平面应力处理。
1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 10.0 → input Initial jobname: Cantilever beam →OK1.2设置计算类型Main Menu: Preferences →select Structural → OK1.3选择单元类型Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 182 →OK (back to Element Types window) → Options →select K 1: Reduced integration → K3: Plane Stress →OK→Close (the Element Type window)1.4定义材料参数Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:200e9，PRXY:0.3→ OK1.5生成几何模型生成特征点Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Key points →In Active CS →依次输入四个点的坐标(每次输入后按Apply,最后按OK)：input:1(0,0,0), 2(10,0,0), 3(10,2,0), 4(0,2,0) →OK生成面Main Menu: Preprocessor → Modeling → Create→ Areas → Arbitrary → Through KPS →依次连接四个特征点，1 → 2 → 3 → 4 → OK注意：上面两步也可简化为：Main Menu: Preprocessor → Modeling → Create→Areas → Rectangle → By two corners → WPX, WP Y 均输入0， Width 输入10, Height 输入2 → OK1.6 网格划分=0Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →拾取长边: OK→input NDIV: 50→Apply→拾取短边: →input NDIV: 10 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) → Close( the Mesh Tool window)1.7 模型施加约束给左边施加固定约束Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural→Displacement → On lines →选左边线→OK →select 第一行: ALL DOF →第四行 VALUE 选 0: → OK给梁的上边施加线性分布载荷ANSYS 命令菜单栏: Parameters →Functions →Define/Edit→1) 在下方的下拉列表框（第三行）内选择X作为设置的变量；2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数（力的单位：N）：10000-1000*{X}；3) File → Save 输入my_q(文件扩展名：func) →返回：Parameters →Functions →Read from file：将需要的my_q.func文件打开，任给一个参数名qq， Local coordinatesystem id for (x,y,z) 栏选0→OKUtility menu → plotctrls → Symbols → Show pres andconvect as 表框内的Face outline下拉改为 arrowsMain Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Lines →拾取梁的上层线→OK →在下拉列表框中选择：Existing table →Apply →选择需要的载荷参数名qq→OKsolution→load step opts→write LSFile输入文件名（注意：显示的载荷箭头应当沿着长度有长短不同）1.8 分析计算Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK1.9 结果显示Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape… → select Def + Undeformed →OK (back to Plot Results window)→Contour Plot →Nodal Solu…→select: Stress → X Component of stress → OK1.10 退出系统ANSYS Utility Menu: File →Exit→ Save Everything→ OK。
基于ANSYS分析的压力容器强度计算方法陈海新【期刊名称】《特种设备安全技术》【年(卷),期】2024()3【摘要】目的:基于ANSYS分析的压力容器强度计算方法。
方法:高压立式容器的支撑结构用于支撑整个容器的压力。
使用ANSYS软件建立高压立式容器模型,通过模拟结构反映出实际受载情况,采用ReForce载荷类型来进行加载,设置位移边界约束和力边界条件,对边界条件进行验证,确定设置的边界条件不会导致模型产生过度的约束或加载。
在容器中接入接管的方式有嵌入式、插入式和安放式,需要对三种接管的受力计算进行分析,判断其力学性能。
结果:在总受力方面,安放式接管的受力最大为9600N,嵌入式接管最小为9000N;安放式接管的支撑结构的反作用力为1700N,为三种方式的最大受力。
嵌入式接管的支撑结构的反作用力为1500N,为三种方式的最小受力。
结论:如果需要承受较大的内压和外压,且需要较大的支撑力,应优先选择安放式接管;如果对内压和外压要求不高,且支撑结构反作用力较小,可以选择嵌入式接管以减小整体结构尺寸和质量。
【总页数】3页(P8-9)【作者】陈海新【作者单位】中国昆仑工程有限公司辽锦分公司【正文语种】中文【中图分类】TP3【相关文献】1.基于ANSYS的压力容器筒体封头连接强度分析2.板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之二r——八种压力容器壳体的强度计算方法分析(上)3.板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之二--八种压力容器壳体的强度计算方法分析(下)4.基于有限元分析法的复合材料球头销成型过程仿真优化——评《压力容器全模型ANSYS分析与强度计算新规范》5.基于ANSYS对压力容器筒体连续大开孔强度分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
支撑平台静力分析一．题目如图为一个具有板梁结构的支撑平台的几何模型，求在平台上施加均布压力时，整个结构的应力分布。
板中间位置有分布载荷（相当于一个振动源，例如电动机）。
结构材料为结构钢，弹性模量为210GPa，泊松比为0.3，密度为7.8*10-6kg/mm3,板面为2000*1000mm2的壳，厚度为20mm，平台的高度为1000mm，支撑柱为梁，截面积为15*15mm2.pressure=0.01MPa.图一俯视图：图二建议桌面使用单元：Shell Elastic 4node 63 ;腿使用单元：Beam 2D elastic 3二．ANSYS操作步骤1.进入文件进入程序> ANSYS 12.0 > Mechanical APDL Product Launcher > File Management在File Management标签下，修改Working Directory（工作目录）和Job Name （作业名）,然后单击Run，其中工作目录中先要设置一个存放文件的文件夹，打开ANSYS界面后，点击Preferences，在Electromagnetic标签中选择Structural。
2.前处理模块（1）设置分析类型（静力分析）在ANSYS界面中：Main Menu > Solution > Analysis Type > New Analysis 选择Static，然后单击OK（2）设置单元类型在ANSYS界面中：Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete进入Defined Element Types标签, 单击Add进入Library of Type标签，选择Shell 63和Beam188单元类型。
（3）设置实常数（用SHELL63单元类型在此例中所建的shell单元的厚度为20mm）在ANSYS界面中：Main Menu > Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete进入Defined Real Constant Sets标签, 单击Add，在choose element type 标签中选择SHELL63，再单击OK在Shell thickness at node I TK(I)、at node J TK(J) 、at node K TK(K) 、at node L TK(L) 标签中填写[20e-3],再单击OK（4）设置材料常数（弹性模量、泊松比和密度）在ANSYS界面中：Main Menu > Preprocessor > Material Prop > Material Models > Structural > Linear > Elastic > Isotropic在EX标签中填写[2.1e11],在PRXY标签中填写[0.3]，单击OKStructural > Density，在弹出窗口的DENS标签栏中填写[7800],单击OK（5）设置梁单元截面参数（截面尺寸15mm*15mm）在ANSYS截面中：Main Menu > Preprocessor > Sections > Beam > Common Sections,在弹出的窗口中，Sub-Type选择矩形截面（默认），在B标签后输入[15e-3],在H标签后输入[15e-3]，单击OK（6）创建桌面1）创建两个面在ANSYS界面中：Modeling > Create > Areas > Rectangle > By 2 Corners 在弹出窗口中Width标签后输入[2]，Height标签后输入[1]，单击Apply，在弹出窗口WP X标签后输入[0.5]，在WP Y标签后输入[0.25]，Width标签后输入[1]，Height标签后输入[0.5]，单击OK2)BOOL运算在ANSYS界面中：Modeling > Operate > Booleans > Overlap > Areas弹出选择菜单后分别大矩形面和小矩形，单击OK,将两个面重叠。
加强筋⽀撑板ansys受⼒分析加强筋⽀撑板受⼒分析下图⼀所⽰为阳极板⽣产设备的⼀部分,浇铸包因其位置及其作⽤,需要⽀撑架对其具有⼀定的⽀撑作⽤,并可以使之倾斜,完成浇铸任务.因此,⽀撑板的刚度和强度必须符合设备的要求,下⾯,我们对⽀撑板进⾏受⼒分析。
根据设备要求，⽀撑板的弹性模量E=2.7MPa；泊松⽐：0.3，外形和⼤⼩见图⼆。
图⼀简易浇铸包⽰意图图⼆GUI操作⽅式如下：⼀、定义⼯作⽂件名和⼯作标题：1定义⼯作⽂件名：Utility Menu- File-Change Jobname,输⼊⽂件名为“郑杰”⾸字母缩写“zj”,单击“OK”。
2定义⼯作标题：Utility Menu- File-Change Title,⽆需改动,单击“ＯＫ”。
⼆、插⼊三维模型：1使⽤solidworks软件对该⼯件建模，保存为x-t格式，如下图所⽰。
在ansys界⾯File-Import-para…指令将模型插⼊到ansys 中。
图三插⼊后的模型如图四：图四2对模型进⾏处理，在模型插⼊到软件之后，显⽰出来的是线条状，因此我们需要把模型处理⼀下使其以固体形态显⽰，我们使⽤PlotCtrls-style-Solid Model Facets-Normal Faceting-OK和plot-Replot命令来使⽀架显⽰出来。
图五对插⼊的模型过滤：Preference-Structural-OK，见图六图六这样就得到了⼀个可以操作分析的实体模型，见图七。
图七定义材料属性,并按照给定的数值设定参数，见图⼋：图⼋三、定义单元类型及属性1) 定义单元类型：Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete,在“Library of Element Type”左⾯的列表栏选择Structural Solid”,右边的为“Quad 4node 42”如图所⽰，完成单元类型设置。
图九四、⽹格划分选取路径Main Menu-Preprocessor-Modeling-Meshing-MeshTool之后将弹出来MeshTool 对话框，见图⼗：图⼗选取Smart Size按钮，然后单击“Mesh”按钮，弹出另⼀对话框图⼗⼀图⼗⼆在图中选中要划分的零件,划分后的零件如图⼗⼆五、施加约束和载荷1施加约束：选取菜单路径的Main Menu – Preprocessor-Loads- Define Loads - Apply - Structural – Displacement-On Areas，将会弹出拾取对话框,选择四个圆孔，单击对话框中的“OK”按钮。
17用ANSYS软件计算平面杆件结构ANSYS是一种广泛应用于工程设计和分析的有限元分析软件。
它可以用来进行结构分析、流体力学分析、电磁场分析等各种工程模拟。
在本文中，我们将使用ANSYS软件来进行平面杆件结构的计算和分析。
ANSYS软件的使用主要分为几个步骤：前处理、求解和后处理。
前处理阶段主要是进行材料定义、几何建模和加载条件的定义；求解阶段是通过求解方程组来计算结构的响应；后处理阶段用于结果的可视化和分析。
首先，我们需要进行几何建模。
可以使用ANSYS软件中的几何建模工具，通过绘制线条、创建连接等方式来构建平面杆件的几何形状。
或者可以直接导入已有的CAD模型。
在建模过程中，需要注意设置合适的单位，以确保后续计算的准确性。
然后，我们需要定义材料属性。
平面杆件的材料属性包括弹性模量、泊松比、密度等。
这些属性可以通过材料试验或者公开的材料数据库来获取。
在ANSYS软件中，可以通过定义材料属性来描述材料的性能。
接下来，我们需要定义加载条件。
平面杆件的加载条件包括受力大小、方向和分布等。
在ANSYS软件中，可以通过施加节点载荷、边界条件等方式来定义加载条件。
在进行计算之前，需要对模型进行网格划分。
网格划分是将连续的杆件结构划分为有限个节点和单元的过程。
合适的网格划分有助于提高计算效率和准确性。
在ANSYS软件中，可以使用自动网格划分工具或者手动划分网格来进行。
完成前处理步骤后，可以进行求解。
求解过程涉及求解非线性方程组，通过迭代计算得到结构的响应。
在ANSYS软件中，可以选择合适的求解算法和参数，以提高求解速度和准确性。
最后，进行后处理。
在ANSYS软件中，可以对计算结果进行可视化和分析。
可以绘制应力和位移云图，查看结构的变形情况。
还可以计算和输出其他感兴趣的结果，如最大应力、变形量等。
总之，使用ANSYS软件进行平面杆件结构的计算可以帮助工程师更好地理解和分析结构的性能。
通过合适的前处理、求解和后处理步骤，可以得到准确的计算结果，并用于优化设计和评估结构的安全性。
第一章绪论１．１引言房屋建筑工程、市政工程或地下建筑工程在施工时需要开挖的地坑，即为基坑。
为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘查、设计、施工和监测等，称为基坑工程。
基坑工程是一个古老而且综合性较强的岩土工程问题。
基坑工程集土力学中强度问题、稳定、变形和土与支护结构的共同作用于～体；基坑的开挖与支护涉及工程地质和水文地质、工程力学与工程结构、土力学与基础工程，还涉及工程施工与工程管理，是融多种学科知识于一体的综合性学科。
１．２基坑工程产生背景和特点１．２．１基坑工程产生背景基坑的发展有着悠久的历史，古时候人们的简易木桩和放坡工程可以看做最早的基坑工程。
人类的生产生活的进步促进了建筑工程的发展，对地上和地下空间不断要求也带动着基坑工程的形成和发展，特别是到了上个世纪，随着大量高层、超高层建筑及地下建筑工程和大型市政工程的不断涌现，对基础的要求越来越高（北京等地区已出现地下部分埋深超过４０ｍ，新近完成施工开挖的润扬长江大桥北锚碇基坑的深度更是达到５０ｍ，目前这在国内是第一深基坑，在国际上也是罕见的１２２１），必然会产生大量的基坑工程，由此而引出的问题也越来越多，促使工程技术人员以新的眼光去审视基坑工程这一古老而又是不断发展的课题，使许多新的理论和研究方法得以出现，也使许多工程经验和工程工艺得以长足发展并逐渐成熟。
１９２９年上海建成１４层锦江饭店，１９３４年建成２４层国际饭店，特别是近几十年以来，在北京、上海等大中城市陆续建造了一大图ｌ—ｌ金茂大厦图１－－２金茂大厦基坑施工批高层和超惠层建筑，例如上海的金茂大厦，８８层，高４２０．５ｍ，基深在地下１５～１８ｍ，地下连续墙埋深３６ｍ，基坑面积２×１０‘ｍ１，是我国今年来施工的深大基坑中的一例，深基坑工程已成为深基础结构施工具有高难度的先导技术，在今后的建筑工程中的应用也将会越来越多。
图Ｉ－３润扬大桥效果图图Ｉ－４润扬大桥深基坑施工１．２．２基坑工程特点基坑工程主要具有以下特点：（１）由于建筑物向高层化和深度化发展，基坑也向大深度和大尺度方向发展；＜２）基坑开挖面积大，体积大，长度和宽度有韵达数百米，使基坑的设计和施工带来较大难度；（３）由于深基坑的复杂性使施工工期变长、工艺增多，降雨和重物堆放等会对对基坑的稳定造成不利影响；“）在地质条件较差的土层中，基坑的施工会产生较大的位移和沉降，特别是在采取降水等施工措施后会对附近的建筑物和市政设施的正常使用造成不良影响；（５）随着旧城改造的发展，深基坑施工的条件均很差，在相邻场地的旌工过程中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等工序会发生相互制约与影响，增加协调工作的难度；（６）岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往造成勘查所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，给基坑工程的设计和施工增加了难度；（７）基坑工程具有较强的时空效应，土体是蠕变体，特别是软粘土，具有较强的蠕变性，作用在围护结构上的土压力随时间交大，蠕变将使土体强度降低，将使土坡稳定性变小。
