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平面桁架的静力分析 摘要：近些年来，ANSYS工程软件在工程领域内运用的很多，在分析线性有限元模型上比其他软件更具有优势。而在ANSYS软件中最常用的是线性静力分析，尽管很多的材料不一样，但结果确基本一致。本文主要是要对平面桁架进行静力分析。 关键字：线性；桁架；有限元；结构 The plane truss static analysis Abstract：ANSYS engineering software engineering field use in recent years, a lot, in the analysis of linear finite element model on more than any other software advantages. The most commonly used in ANSYS linear static analysis, although a lot of the material is not the same, but the result was consistent. This article is mainly for static analysis of plane truss. Key words：Linear; truss; finite element; structure 1.引言 结构分析的四个基本步骤是：创建几何模型、生成有限元模型、加载与求解、结果评价与分析。具体步骤与结构分析类型有关，并且有些步骤可以省略或相互之间交叉，如简单结构的几何模型创建过程可省略而直接创建有限元模型，加载可在处理层也可以在求阶层等，需要根据具体情况以便利原则而定。 2主要步骤 结构线性静力分析步骤为： 2.1创建几何模型 （1）清楚当前数据库。 回到开始层：FINISH命令。清楚数据库的操作步骤要在开始层。 清楚数据库：/CLEAR命令。 （2）工作文件名与主标题 工作文件名：/FILNAME命令。 主标题：TITLE命令。 2.2生成有限元模型 (1)定义单元类型、实常数和材料性质等。 单元类型：设置单元的KEYOPT的选项。 单元实常数，如有初应变时也应设置。 弹性模量，如为各项同性时只需定义EX即可。 质量密度，以便计算自重影响或惯性释放计算。 热膨胀系数等。 （2）网格划分属性。 单元划分数目或大小。 单元划分类型和划分方式，如映射网格或自由网格。 几何模型实施网格划分。 2.3加载与求解 （1）定义求解选项 进入求解层。 定义分析类型。 定义求解选项。 （2）加载 划分荷载步 施加约束。 施加荷载。 （3）求解 2.4结果评价与分析 进入通用后处理，一般不必进入时程后处理。 读入结果数据。 对结果处理，并图形显示和列表处理显示结果。 误差估计，仅以SOLID和SHELL单元可考察网格密度对结果地影响。 3.实例分析 平面桁架结构分析比较简单，这里主要说明斜支撑和斜荷载等问题，以及后处理中一些技巧。如图所示的平面桁架，设桁架中各杆件的面积为100，材料弹性模量为210Gpa，对此桁架进行静力分析： 图1 FINISH$/CLEAR$/PREP7 ！定义单元类型、实常数和材料性质 ET,1,LINK1$R,1,1E-4$MP,EX,1,2.1E11 ！创建关键点 K,1$K,2,2$K,3,3$K,4,4$K,5,6 K,6,2,-1$K,7,4,-1 L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5$L,1,6$L,2,6 ！创建线 L,3,6$L,3,7$L,4,7$L,6,7$L,5,7 FK,1,FY,-5000$FK,2,FY,-8000 ！在几何模型上施加荷载 FK,3,FY,-6000$FK,4,FY,-8000 DK,1,UX,,,,UY ！在关键点1加两个方向的约束 LESIZE,ALL,,,1$LMESH,ALL ！每根线划分一个单元 *AFUN,DEG ！定义三角函数的计算采用度 REF=ASIN(1/SQRT(5)) ！求有段支座与竖直方向的夹角 NMODIF,5,,,,REF ！修改5节点的坐标方向 D,5,UY ！节点5施加Y方向约束 F,5,FY,-5