用ANSYS实现对文克勒地基梁、板的有限元分析

ansys有限元分析案例ANSYS有限元分析案例。

在工程设计和分析领域，有限元分析是一种常用的数值模拟方法，它可以有效地预测结构在受力作用下的变形和应力分布。

而ANSYS作为目前应用最为广泛的有限元分析软件之一，具有强大的建模和仿真功能，被广泛用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。

本文将通过一个实际案例，介绍如何使用ANSYS进行有限元分析。

案例背景：某工程结构在实际使用过程中出现了裂纹现象，为了找出裂纹的成因并进行有效的修复措施，我们决定利用ANSYS进行有限元分析。

首先，我们需要建立结构的有限元模型，然后施加相应的载荷和边界条件，最终得出结构的应力分布和变形情况，从而找出裂纹的位置和原因。

建立有限元模型：首先，我们需要将结构进行几何建模，并进行网格划分，将结构划分为有限元单元。

在建立模型的过程中，需要考虑到结构的几何形状、材料属性以及实际工况下的载荷和边界条件。

在ANSYS中，可以通过几何建模模块进行结构建模，然后选择合适的单元类型和网格划分方法，对结构进行离散化处理。

施加载荷和边界条件：在建立完有限元模型之后，我们需要定义结构的加载情况，包括静载荷、动载荷、温度载荷等。

同时，还需要定义结构的边界条件，如约束条件、支撑条件等。

这些载荷和边界条件的设置需要符合实际工况，并且需要考虑到结构的非线性、材料的非均质性等因素。

进行仿真分析：一切准备就绪后，我们可以进行仿真分析，通过ANSYS求解器对结构进行有限元分析。

在仿真分析过程中，ANSYS会根据定义的载荷和边界条件，对结构进行求解，并得出结构的应力分布、位移和变形情况。

通过对仿真结果的分析，可以找出结构中的弱点和故障部位，为后续的修复工作提供参考依据。

结果分析与修复措施：最后，我们需要对仿真结果进行深入分析，找出裂纹的具体位置和成因。

根据分析结果，可以制定针对性的修复措施，如增加加强筋、更换材料、改变结构设计等。

通过对仿真结果的分析，可以有效地指导后续的结构修复工作，并提高结构的安全性和可靠性。

学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。

它的功能强大，能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。

本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。

1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件，主要用于有限元分析和结构优化。

它集成了各种各样的工具和模块，使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务，如结构分析、热分析、电磁分析等。

1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤：（1）几何建模：通过Ansys的几何建模功能，用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。

（2）加载和边界条件：在这一步骤中，用户需要为结构定义外部加载和边界条件，如施加的力、约束和材料特性等。

（3）网格生成：网格生成是有限元分析的一个关键步骤。

在这一步骤中，Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行分析计算。

（4）材料属性和模型：用户需要为分析定义合适的材料属性，如弹性模量、泊松比等。

此外，用户还可以选择适合的分析模型，如静力学、动力学等。

（5）求解器设置：在这一步骤中，用户需要选择适当的求解器和设置求解参数，以便进行分析计算。

（6）结果后处理：在完成分析计算后，用户可以对计算结果进行后处理，如产生应力、位移和变形等结果图表。

Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。

我们将通过一个简单的示例，演示有限元分析的基本步骤和方法。

有限元分析ANSYS简单入门教程有限元分析（finite element analysis，简称FEA）是一种数值分析方法，广泛应用于工程设计、材料科学、地质工程、生物医学等领域。

ANSYS是一款领先的有限元分析软件，可以模拟各种复杂的结构和现象。

本文将介绍ANSYS的简单入门教程。

1.安装和启动ANSYS2. 创建新项目(Project)点击“New Project”，然后输入项目名称，选择目录和工作空间，并点击“OK”。

这样就创建了一个新的项目。

3. 建立几何模型（Geometry）在工作空间内，点击左上方的“Geometry”图标，然后选择“3D”或者“2D”，根据你的需要。

在几何模型界面中，可以使用不同的工具进行绘图，如“Line”、“Rectangle”等。

4. 定义材料（Material）在几何模型界面中，点击左下方的“Engineering Data”图标，然后选择“Add Material”。

在材料库中选择合适的材料，并输入必要的参数，如弹性模量、泊松比等。

5. 设置边界条件（Boundary Conditions）在几何模型界面中，点击左上方的“Analysis”图标，然后选择“New Analysis”并选择适合的类型。

然后，在右侧的“Boundary Conditions”面板中，设置边界条件，如约束和加载。

6. 网格划分（Meshing）在几何模型界面中，点击左上方的“Mesh”图标，然后选择“Add Mesh”来进行网格划分。

可以选择不同的网格类型和规模，并进行调整和优化。

7. 定义求解器（Solver）在工作空间内，点击左下方的“Physics”图标，然后选择“Add Physics”。

选择适合的求解器类型，并输入必要的参数。

8. 运行求解器（Run Solver）在工作空间内，点击左侧的“Solve”图标。

ANSYS会对模型进行求解，并会在界面上显示计算过程和结果。

4.2 梁单元静力学分析当结构长度对横截面的比率超过10:1，沿长度方向的应力为主要分析对象，且横截面始终保持不变时，即应用梁单元。

梁单元可用于分析主要受侧向或横向载荷的结构，如建筑桁架、桥梁、螺栓等。

在WB中默认为铁摩辛柯（Timoshenko）梁单元，即Beam188和Beam189，可计算弯曲、轴向、扭转和横向剪切变形。

其中Beam188采用线性多项式作为形函数，Beam189采用二次多项式作为形函数，当WB的Mesh设置中Mesh-Element Midside Nodes为Dropped 时，即为Beam188；Mesh-Element Midside Nodes为Kept时，即为Beam189。

有限元对单元特性的描述包括单元形状、节点数目、自由度和形函数。

表4-2-1为Beam 单元的对比。

在WB中默认设置为二次单元。

一般来说，线性单元需要更多的网格数才能达到二次单元的精度。

选用二次单元可提高计算精度，这是因为二次单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界，且二次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数，所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元。

但高阶单元的节点数较多，在网格数量相同的情况下由高阶单元组成的模型规模要大得多，计算内存消耗也多，因此，在使用时应权衡考虑计算精度和时间。

表4-2-1 Beam单元对比4.2.1 梁模型有限元计算用ProE建立一桁架模型，导入WB进行分析计算。

（1）ProE建模。

在草绘界面绘制一边长为30mm、40mm、50mm的三角形，然后选择投影命令将草绘图形投影到基准面上，另存为x_t文件（其他3D软件操作方法类似）。

（2）导入模型。

如图4-2-1所示，在Import设置中，Operation设为Add Frozen，Line Bodies 设为Yes。

– 65 –– 66 – 图4-2-1 Import ProE模型文件设置（3）梁截面赋值，并定义截面方向，最后用Form New Part将三根梁合并为一个部件，如图4-2-2所示。

ansys有限元分析实用教程2篇第一篇：ansys有限元分析实用教程（上）有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法，可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。

在ansys软件平台下，有限元分析功能十分强大，能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。

本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。

一、建立模型在进行有限元分析前，首先需要建立准确的模型。

在ansys中，可以通过多种方式进行几何建模，包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。

为了确保模型的准确性，需要注意以下几个方面：1.确定模型的几何形状，包括尺寸、几何特征等。

2.选择适当的单元类型，不同形状的单元适用于不同的工程问题。

3.注意建模过程中的单位一致性，确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。

4.检查模型建立后的性质，包括质量、连接性和几何适应性等。

二、设置材料参数和加载条件建立模型后，需要设置材料的弹性参数和加载条件。

在ansys中，可以设置各种材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等。

此外，还需要设置加载条件，包括加速度、力、位移等。

在设置过程中，需要注意以下几个方面：1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。

2.确保材料参数和加载条件设置正确。

3.考虑到不同工况下的加载条件，进行多组加载条件的设置。

三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤，它将模型分割成许多小单元进行计算。

在ansys中，可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。

在进行网格划分时，需要注意以下几个方面：1.选择适当的单元类型和网格密度，确保模型计算结果的准确性。

2.考虑网格划分的效率和计算量，采用合理的网格划分策略。

3.对于复杂模型，可以采用自适应网格技术，提高计算效率和计算精度。

四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后，即可进行模型求解。

在ansys中，可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。

ansys有限元分析原理
ANSYS有限元分析原理是一种数值分析方法，广泛应用于工
程领域。

其核心思想是将复杂的物体或结构划分为许多小的几何单元，称为有限元。

每个有限元由节点和单元组成，其中节点为有限元的角点或自由度，而单元则定义了节点之间的连接关系。

在有限元分析中，首先需要建立物体或结构的有限元模型。

这涉及到将物体或结构的几何形状进行离散化，并定义节点和单元。

通常情况下，物体或结构的复杂性越高，所需要的有限元模型就越精细，节点和单元数量也就越多。

接下来，需要定义物体或结构的边界条件和加载条件。

边界条件包括约束条件和固定边界条件，用于限制节点的位移和旋转。

加载条件包括力、热源、压力等外部作用力，用于模拟实际工程中的加载情况。

有限元分析通过求解有限元模型的全局刚度矩阵和加载向量来计算系统的响应。

根据有限元模型的节点和单元之间的连接关系，全局刚度矩阵可以通过将每个单元的刚度矩阵组合而成。

加载向量则是由加载条件决定的。

最后，通过求解线性方程组，即全局刚度矩阵乘以位移向量等于加载向量的形式，可以得到有限元分析的结果。

位移向量记录了每个节点在加载后的位移情况，从而可以计算各个节点的应力、应变等响应参数。

总之，ANSYS有限元分析原理是将复杂的物体或结构划分为小的几何单元，通过离散化、边界条件和加载条件的定义，以及全局刚度矩阵和加载向量的计算，求解线性方程组，最终得到系统的响应结果。

这个方法在解决工程问题中具有广泛的应用。

ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法，广泛应用于多个领域，包括机械工程、土木工程、航空航天工程等。

本文将介绍ANSYS有限元分析的实用教程。

首先，要进行ANSYS有限元分析，我们需要安装并打开ANSYS软件。

一般来说，ANSYS软件提供了一个图形用户界面，使得操作相对比较容易上手。

在打开软件之后，我们可以选择创建一个新的工作文件，然后选择适当的分析类型，例如结构分析、热传导分析等。

接下来，我们需要构建模型。

可以使用ANSYS提供的建模工具来创建不同的几何形状，例如线段、圆柱体、平面等。

在创建模型时，我们可以使用不同的几何参数和操作来精确地定义模型的形状。

对于复杂的模型，可以使用更高级的建模工具来导入外部CAD文件，并对其进行细化处理。

一旦模型构建完成，我们需要定义材料属性。

ANSYS允许用户选择不同的材料模型来描述结构材料的行为。

例如，可以选择线性弹性模型、塑性模型或复合材料模型等。

对于每种材料模型，我们需要输入相应的材料参数，例如杨氏模量、泊松比、屈服强度等。

然后，我们需要定义边界条件和荷载。

边界条件描述了模型在分析过程中的约束情况，例如固定约束、弹簧约束等。

荷载描述了外部施加在模型上的力、压力或温度。

在定义边界条件和荷载时，我们可以选择不同的约束类型和施加方式，以满足实际工程需求。

在所有必要的输入参数都定义完毕后，我们可以运行分析并获得结果。

ANSYS将自动生成一个有限元网格，并根据输入的参数和模型条件进行求解。

在求解过程中，ANSYS将计算模型的应力、应变、变形等结果，并将其显示在图形界面上。

此外，ANSYS还提供了更高级的结果后处理工具，可以进行更深入的结果分析和可视化。

最后，我们可以根据分析结果来优化模型设计。

通过修改材料参数、几何形状或边界条件，我们可以评估不同设计方案的性能，并选择最佳的设计方案。

ANSYS提供了一套完整的优化工具，使得优化过程变得更加高效和准确。

基于ANSYS软件的梁系结构有限元分析作者：李广博黄飞驰来源：《环球市场》2017年第20期摘要：随着建筑工艺的日益发展，具有结构布置灵活，应用范围广泛等优点的梁系结构愈来愈普遍的应用于各类建筑当中。

本文利用Ansys软件进行建模，对具体梁系结构进行了静力分析和模态分析，计算了结构模态的振型、频率等。

关键词：梁系结构；ANSYS；静力分析；模态分析1 概述随着科技的发展，梁系结构的形式日新月异，应用范围日益扩大，其重要性日益凸显。

本文介绍了APDL语言，静力分析和模态分析[1]的相关理论和知识，以及对梁系结构进行有限元分析，通过ANSYS软件建立有限元模型，并对其进行静力分析和模态分析。

2 APDL语言简介APDL语言是ANSYS提供的用于实现参数化有限元分析的设计语言[2]。

用户通过使用它，可以按实际要求，自行编写程序，实现参数化建模。

3 梁系结构的有限元分析3.1 问题描述本文就梁系结构的工作特性进行计算分析。

具体模型为某空间桁架结构，主要对应使用阶段所承受的外荷载进行内力分析和位移计算，校核梁系结构承载后的稳定性。

空间桁架结构模型如图1所示。

3.2 建立有限元模型（1）梁截面文件的创立在ANSYS软件标准梁截面库中没有本结构截面类型，因此在正式建模前需要使用自定义截面功能建立该截面文件，以供后续建模采用之。

（2）参数化建模在参数设定中定义单元类型，实常数和材料参数。

在实体建模中，充分利用循环语句和镜像功能，可以高效的形成整体空间桁架结构。

3.3 静力分析对结构进行静力分析，可以得出弯矩、轴力的极大值和极小值，以及结构变形最大处，便于对结构进行优化。

按结构实际承载情况加载并求解，得到的位移图和应力图分别如图2和图3所示。

3.4 模态分析结构动力学分析中的模态分析通常用于确定结构的振动特性，同时也是高级动力分析的基础。

无阻尼线性结构自由振动控制方程：本文中模态分析采用Block Lanczos方法[4]。

ANSYS结构有限元分析流程下面将介绍ANSYS结构有限元分析的流程，包括前处理、求解和后处理三个主要步骤。

1. 前处理（Preprocessing）:首先，需要将结构的几何形状导入到ANSYS中，并对其进行几何建模和网格划分。

几何建模可以使用ANSYS自带的几何建模工具，也可以导入CAD套件的几何模型。

然后，对结构进行网格划分，将其划分为有限元网格。

ANSYS提供了多种不同类型的有限元单元，可以根据具体情况选择合适的单元类型，并进行适当的划分。

在划分网格之后，还需要定义边界条件和加载条件。

边界条件包括约束和支撑条件，用于限制结构的自由度。

加载条件包括施加在结构上的载荷和其它外部作用，如压力、温度等。

这些边界条件和加载条件可以通过ANSYS界面设置或者通过命令的方式输入。

2. 求解（Solving）:在设置好边界条件和加载条件之后，可以进行求解。

ANSYS使用有限元法将结构离散成许多小的有限元素，并通过求解线性或非线性方程组来预测结构的响应。

求解过程中需要选择求解方法、步长等参数，并可以通过迭代求解来稳定计算过程。

在求解过程中，可以观察结构的应力、应变、变形、位移等结果，并进行后处理分析。

ANSYS提供的针对不同目的的分析工具，如静力学分析、动力学分析、热力学分析等，可以根据需要选择相应的分析类型。

3. 后处理（Postprocessing）:求解完成后，可以对计算结果进行后处理和分析。

ANSYS提供了多种后处理工具，用于可视化计算结果、绘制结构的应力、应变、变形等图形，并进行数据分析等。

可以根据需要导出计算结果，用于生成工程报告、论文等。

此外，在分析过程中还可以根据需要进行参数化分析、优化设计等。

参数化分析可以通过改变结构的几何形状、材料性质等参数，来研究这些参数对结构响应的影响。

优化设计可以根据指定的优化目标和约束条件，通过反复分析和优化，得到满足要求的最优结构。

总的来说，ANSYS结构有限元分析流程包括前处理、求解和后处理三个主要步骤。

第2章ANSYS有限元分析典型步骤ANSYS有限元分析通常包括以下典型步骤：1. 建立几何模型：首先，需要根据实际情况建立一个准确的物体几何模型。

可以使用ANSYS的建模工具，如DesignModeler或SpaceClaim 等，或者根据实际测量数据导入几何模型。

2.定义材料属性：对于每个组件或部件，需要定义其材料属性。

这包括材料的弹性模量、泊松比、密度等。

可以根据实际材料性能值，或通过实验测量获得的数据进行定义。

3. 网格划分：在进行有限元分析之前，需要将几何模型划分为离散的小单元，也就是网格。

网格的划分可以使用ANSYS的网格划分工具，如Meshing或Tetrahedron等。

网格的质量对分析结果影响很大，因此需要注意网格的尺寸和形状。

4.边界条件的定义：在有限元分析中，需要定义加载条件和边界条件。

加载条件包括模型所受到的力或压力，边界条件包括模型的约束条件。

根据实际情况，可以在加载面上应用力或压力，并在其他面上施加约束条件，如固定、自由、对称等。

5.约束和加载条件的应用：在ANSYS中，可以通过指定加载和约束条件来模拟实际问题的工作条件。

可以使用ANSYS的加载和约束工具来定义这些条件，并将其应用于相应的面或区域。

6.求解计算：在有限元分析中，需要对模型进行数值求解以获得结果。

ANSYS提供了强大的求解器，可以对各种非线性和线性问题进行求解。

可以选择适当的求解方法和参数，并启动求解计算。

7.结果分析：一旦求解过程完成，可以对分析结果进行分析和解释。

ANSYS提供了丰富的后处理工具，可以显示网格变形、应力和应变分布、位移和振动模式等相关结果。

根据需要，可以导出结果并使用其他软件进一步分析。

8.结果验证和优化：根据结果分析，可以对模型和分析设置进行验证和优化。

结果验证通常是与实验数据进行比较，以确定模型的准确性。

优化可以是调整材料属性、几何形状或边界条件等，以提高模型性能。

9.报告和展示：最后，需要编写分析报告，并通过图形和表格等方式展示分析结果。

ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析实用教程有限元分析是一种工程数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构力学分析、热传导分析、流体力学分析等各个方面。

ANSYS作为一款常用的有限元分析软件，能够有效地对工程结构进行模拟和分析，得到结构的应力、位移、温度等相关信息。

本文将为大家提供一份有关ANSYS有限元分析的实用教程，希望能够帮助读者更加深入地理解和应用该软件。

一、软件介绍ANSYS是一款由美国ANSYS公司开发的通用有限元分析软件。

它能够对各种结构进行力学分析、热传导分析和流体力学分析，具有广泛的应用范围。

ANSYS软件提供了全面而强大的建模和分析工具，帮助用户模拟和分析工程结构的力学性能。

同时，软件还提供了可视化的结果展示，使用户能够直观地了解分析结果。

二、基本操作1. 创建几何模型在进行有限元分析之前，首先需要创建几何模型。

ANSYS提供了多种建模工具，包括绘制直线、圆弧、矩形等基本几何图形，以及从CAD软件导入模型。

根据实际需要，选择合适的建模工具，创建准确的几何模型。

2. 设定材料属性在进行分析之前，需要设定材料的力学性质。

ANSYS提供了各种常见材料的力学性质参数，例如弹性模量、泊松比、密度等。

根据实际情况，选择合适的材料属性，以便进行准确的分析。

3. 设定边界条件分析中，还需要设定结构的边界条件。

边界条件包括约束条件和加载条件两部分。

约束条件用于限制结构的自由度，加载条件用于模拟结构所受到的外界载荷。

根据具体情况，在ANSYS中设定合适的边界条件，以便准确模拟实际工况。

4. 网格划分在进行有限元分析之前，需要对几何模型进行网格划分。

网格划分是有限元分析的基础，它将结构离散为多个小单元，每个小单元称为一个单元。

ANSYS提供了多种网格划分算法，用户可以根据需求选择合适的划分方法。

划分完成后，还需要检查网格质量，确保每个单元的质量良好。

5. 进行分析完成以上步骤后，即可进行有限元分析。

第2章ANSYS有限元分析基本步骤ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法，可以用于解决各种结构力学问题。

本文将对ANSYS有限元分析的基本步骤进行详细介绍。

1.确定分析目标：在进行有限元分析之前，首先需要明确分析的目标和要求。

包括确定所要分析的结构或零件的几何形状、材料特性、受力情况等。

2.建立有限元模型：建立有限元模型是有限元分析的关键步骤之一、在ANSYS软件中，可以通过几何建模功能来定义结构的几何形状和尺寸。

然后，根据要分析的问题类型，选择适当的单元类型，并使用网格划分功能将结构分割成适当大小的单元。

3.定义材料特性：在进行有限元分析之前，需要定义结构的材料特性。

包括弹性模量、泊松比、密度等。

可以根据实际情况输入已知的材料特性值，也可以通过实验或理论计算来获得。

4.定义边界条件：边界条件是有限元分析中的重要概念，它用于描述结构在系统中的限制条件。

在ANSYS中，可以通过节点约束和节点载荷来定义边界条件。

常见的边界条件包括固定边界条件、力载荷和位移约束。

5.生成网格：当有限元模型、材料特性和边界条件都定义好之后，可以使用ANSYS软件中的划分工具生成有限元网格。

生成网格的目的是将结构分割成适当大小和形状的单元，以便进行数值计算。

6.设置分析类型：在进行有限元分析之前，需要选择适当的分析类型。

根据具体问题的要求，可以选择其中的静态分析、动态分析、热分析等多种分析类型。

7.执行分析计算：当有限元模型、材料特性、边界条件和网格都设置好之后，可以执行分析计算。

ANSYS软件会根据设置的分析类型和边界条件进行数值计算，并给出相应的结果。

8.结果分析与后处理：分析计算完成后，可以进行结果的分析和后处理。

ANSYS软件提供了丰富的后处理功能，可以对应力、位移、变形、应变等结果进行可视化和分析。

9.结果验证和优化设计：完成有限元分析后，需要对结果进行验证和评估。

与实际情况进行对比，确定结果的可靠性和准确性。

基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究钢筋混凝土结构是当今建筑结构中最常见的一种结构形式，其具有良好的承载能力、抗震性能和耐久性。

在设计和施工过程中，通过有限元分析工具可以对钢筋混凝土结构进行详细的工程分析和模拟，分析结构的受力性能、应力分布等关键参数，为结构设计和优化提供科学依据。

ANSYS是一种基于有限元法的工程仿真分析软件，广泛应用于工程领域。

在钢筋混凝土结构有限元分析中，ANSYS可以模拟和计算结构在不同荷载和边界条件下的响应，从而评估结构的稳定性和安全性。

首先，在有限元分析中，需要构建一个准确的结构模型。

首先，根据实际结构图纸，使用计算机辅助设计软件绘制出结构的几何模型，并导入到ANSYS软件中。

然后，根据结构的材料特性和截面形状，定义合适的材料模型和单元类型，并进行网格划分。

钢筋混凝土结构常使用梁单元和壳单元进行分析建模，其中梁单元用于模拟梁、柱等构件，壳单元用于模拟板、墙等构件。

其次，进行结构的加载和分析。

在ANSYS中，可以设置各种静力或动力加载条件，例如自重、活载、风荷载、地震荷载等。

对于钢筋混凝土结构，还需要考虑材料的非线性特性，例如混凝土和钢筋的应力-应变关系，以及混凝土的损伤模型和破坏准则等。

在加载过程中，ANSYS会通过有限元方法对结构的应力分布、位移响应、变形情况等进行计算和分析。

根据计算结果，可以获取结构在不同加载情况下的应力应变分布图、位移云图等。

最后，进行结构的评估和优化。

通过有限元分析，可以评估结构在设计荷载下的整体稳定性和安全性，包括关键构件的承载能力、变形情况等。

如果结构不满足要求，可以通过修改材料参数、截面尺寸等优化结构设计，再次进行分析。

由于ANSYS具有强大的计算能力和灵活的模拟功能，可以对不同设计方案进行比较，从而找到最优的结构方案。

总之，基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究可以提供结构设计和优化的科学依据，增强结构的安全性和经济性。

公路 2009年7月 第7期 HIG HW A Y Jul 2009 No 7 文章编号:0451-0712(2009)07-0159-03 中图分类号:U443 321 文献标识码:B基于AN SYS的梁结构有限元分析王中要,郭秀文(河南省新开元路桥工程咨询有限公司 郑州市 450016)摘 要:在桥梁结构中,固支梁结构是最常用的结构。

利用大型有限元分析软件AN SY S10 0对固支梁受集中载荷工况时进行有限元分析,通过分析比较在横截面积相同的情况下,不同宽高比矩形截面与工字形截面梁的变形及应力变化情况,通过比较得出在截面积相同的情况下,宽高比决定了梁的刚度和强度,同时得出工字形截面梁比矩形截面梁的强度和刚度更好。

此研究为优化桥梁设计,节省工程材料提供方法和参考。

关键词:桥梁;梁结构;有限元分析;结构;应力梁结构是工程上一种较为常用的结构,尤其在道路桥梁、建筑设计中更是常见[1]。

随着材料科学和桥梁施工工艺的发展,现代桥梁结构向大跨径、轻型化和柔性化方向发展,这就对桥梁的结构设计提出了更高的要求,需要对桥梁结构的各种力学性能进行计算与分析,如静力特性、强度、刚度与变形等[2]。

随着计算机技术和计算方法的发展,用数值分析的方法进行此类问题的计算,可以节省大量的时间[3,4]。

目前最为有效的数值方法是有限元法[5]。

ANSYS是大型通用有限元软件,被广泛地应用于房屋、桥梁、大坝、隧道以及地下建筑物等工程,它具有强大的前后处理及计算分析能力[6,7]。

文中运用ANSYS10 0对固支梁受集中载荷工况时进行有限元分析,得到了固支梁在受到集中载荷时,梁的变形情况及应力分布。

在分析过程中,比较相同截面面积,不同截面形状的梁在受到相同载荷时的强度和刚度变化。

在对梁结构设计的过程中,如何在满足使用要求的情况下,使得梁的体积最小、材料最省和最有重要的经济意义。

1 有限元模型1 1 分析工况分析模型中悬臂梁两端固支,梁中间受竖向集中载荷作用,其示意图如图1所示,集中截荷大小为500N,梁长度为2m。

有限元法的基本思想是将连续的结构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，将连续体看做是只在节点处相连接的一组单元的集合体；同时选定场函数的节点值作为基本未知量，并在每一个单元中假设一个近似插值函数表示单元中场函数的分布规律；然后利用力学中的变分原理建立求解节点未知量的有限元方程，这样就将一个连续域中的无限自由度的问题转化为离散域的自由度问题。

求解后可以利用已知的节点值和插值函数确定单元以及整个集合体上场函数。

ANSYS结构有限元分析流程1．前处理前处理的目的是建立一个符合实际情况的结构有限元模型。

在Preprocessor 处理器中进行。

包括：分析环境设置（指定分析工作名称、分析标题）、定义单元类型、定义实常数、定义材料属性（如线弹性材料的弹性模量、泊松比、密度）、建立几何模型（一般用自底向上建模：先定义关键点，由这些点连成线，由线组成面，再由线形成体）、对几何模型进行网格划分（分为三个步骤：赋予单元属性、指定网格划分密度、网格划分）2．施加载荷、设置求解选项并求解这些工作通过SOLUTION 处理器实现。

指定分析类型（静力分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力分析、谱分析等）、设置分析选项（不同分析类型设置不同选项，有非线性选项设置、线性设置和求解器设置）、设置载荷步选项(包括时间、子步数、载荷步、平衡迭代次数和输出控制)、加载（ANSYS结构分析的载荷包括位移约束、集中力、面载荷、体载荷、惯性力、耦合场载荷，将其施加于几何模型的关键点、线、面、体上）然后求解。

3．后处理当完成计算以后，通过后处理模块查看结果。

ANSYS软件的后处理模块包括通用后处理模块（POST1）和时间历程后处理模块(POST26)。

可以轻松获得求解计算结果，包括位移、温度、应变、热流等，还可以对结果进行数学运算，然后以图形或者数据列表的形式输出。

结构的变形图、内力图（轴力图、弯矩图、剪力图），各节点的位移、应力、应变，还有位移应力应变云图都可以得出，为我们分析问题提供重要依据。