ANSYS软件使用样例Word文件下载.docx

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内摩擦角φ（°

1素填土

18.0

8.0

2粉质粘土

19.2

16.3

3粉质粘土

19.6

20.8

4中粗砂

18.8

26.0

试分析：

纵向单位跨度地铁车站的内力。

（采用基本荷载组合计算）

一、打开ANSYS

打开ANSYS软件。

GUI方式：

执行“UtilityMenu→File→ChangeTitle”菜单命令。

在弹出窗口中输入“Mechanicalanslysisonthesubwaystation”作为ANSYS图形显示时的标题。

二、建立模型

1、定义单元类型

执行“MainMenu→Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete”菜单命令。

在弹出对话框中添加单元类型Beam3和combination14。

2、定义单元实常数

执行“MainMenu→Preprocessor→RealConstants→Add/Edit/Delete”菜单命令。

分别对Beam3和combination14添加实常数，数据如下表：

序号

面积

惯性矩

高

1

0.8

0.8^3/12

2

0.6

0.6^3/12

3

1/12

4

0.9

0.9^3/12

5

0.4**2*ACOS（-1）

0.8**4*ACOS（-1）/64

6

77.4E6

3、定义材料特性

执行“MainMenu→PreprocessDor→MaterialProps→MatarialModels”菜单命令。

输入材料特性：

EX=3E10，PRXY=0.2，DENS=2500。

4、定义截面

执行“MainMenu→Preprocessor→Sections→Beam→CommonSections”菜单命令。

新建5个截面，数据如下表所示：

ID

Sub-Type

B

H

矩形

圆形

R=0.4

5、建立几何模型

执行“MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS”菜单命令。

键入点坐标如下表所示：

点号

7

8

9

10

11

X

9.05

18.1

Y

6.35

11.25

-1

Z

执行“MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→StraightLine”菜单命令。

将相应点连接成线，建立模型。

划分网格

执行“MainMenu→Preprocessor→Meshing→MeshTool”菜单命令。

在ElementAttributes的下拉菜单里面选中Lines，单击【Set】,分别对各条线编辑属性。

单击MeshTool对话框Size下面Line后面的【Set】,给每条线划分单元。

单击MeshTool对话框中的【Mesh】按钮，选择全部线，单击【OK】，完成网格划分。

6、建立弹簧单元

执行“MainMenu→Preprocessor→Modeling→creat→piping→springsupport”菜单命令。

先选择底梁的一个节点。

三、加载求解

1、施加位移约束

GUI:

执行“mainmenu→solution→defineloads→structural→displacement→onnodes”命令菜单

为添加的弹簧下节点都添加约束。

每一个弹簧下端都要添加约束。

2、施加荷载

（1）计算结构所受荷载

按基本荷载组合，计算如下：

顶板

路面荷载：

20kPa

垂直土压力：

1.5ⅹ18+（4.183-2.8）ⅹ19.2=78.5136kPa

基本荷载组合:

1.4ⅹ20+1.35ⅹ78.5136=133.993kPa

中板：

1.4ⅹ4+1.35ⅹ8=16.4kPa

底板：

1.35ⅹ10ⅹ7.74=104.49kPa

φ=（8ⅹ1.5+16.3ⅹ2.8+20.8ⅹ2+26ⅹ8.64）/14.96=21.65°

γ=（18ⅹ1.5+19.2ⅹ2.8+19.6ⅹ2+18.8ⅹ8.64）/14.96=21.65°

土压力：

上侧133.993ⅹtan²

（45-21.65/2）=61.771kpa

下侧tan²

（45-13.75/2）ⅹ（133.993+18.876ⅹ11.25）=159.666kpa

水荷载:

1.35ⅹ10ⅹ7.74=104.49kPa

按照单元的划分，各个单元的荷载如下表（x为单元到顶板的距离）

土荷载

水荷载

0.0000

61771.0000

0.7020

67879.6480

1.4040

73988.2960

2.1060

80096.9440

2.8080

86205.5920

3.5100

92314.2400

4.2050

98361.9756

9382.5000

4.9000

104409.7111

18765.0000

5.5350

109935.3400

27337.5000

6.1700

115460.9689

35910.0000

6.8050

120986.5978

44482.5000

7.4400

126512.2267

53055.0000

8.0750

132037.8556

61627.5000

8.7100

137563.4844

70200.0000

9.3450

143089.1133

78772.5000

9.9800

148614.7422

87345.0000

10.6150

154140.3711

95917.5000

11.2500

159666.0000

104490.0000

（2）施加结构所受荷载

a．水平荷载

执行“MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams”菜单命令。

选择顶板的梁单元，在弹出对话框中的VALI后输入值“1339930，单击【Apply】。

选择中板的梁单元，在弹出对话框中的VALI后输入值“16400”，单击【Apply】。

选择顶板的梁单元，在弹出对话框中的VALI后输入值“-104490”，单击【OK】。

b．侧向荷载

执行“UtilityMenu→List→PictEntities+”菜单命令。

在弹出的“ModelQueryPicker”对话框中选择：

“Pick”，“Box”，“Length”，“Elements”，分别选择左边墙和右边墙的梁单元。

复制弹出列表中的内容到Excel，整理并计算，结果如上表。

土侧压力：

从上向下每间隔1个单元选择一个边墙的单元，按上表所示的值，输入边墙单元所受的一对土压力值。

水侧压力：

执行“MainMenu→Solution→DefineLoads→Settings→ReplacevsAdd→SurfaceLoads”菜单命令。

在弹出的对话框中，（PRES）下的Oper中选择“Addtoexisting”,单击【OK】。

从水位线处开始，从上向下每间隔1个单元选择一个边墙的单元，按上表所示的值，输入边墙单元所受的一对水的压力值。

（3）施加重力场

执行“MainMenu→Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Inertia→Gravity→Global”菜单命令。

在弹出对话框中的ACELY后输入值“9.8”，单击【OK】。

受力图

3、求解

执行“MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS”菜单命令。

在弹出对话框中点击OK，开始计算。

四、查看计算结果

1、添加单元表

执行“MainMenu→GeneralPostproc→ElementTable→DefineTable”菜单命令。

新建6个单元表，分别是：

LabItemLabItem

轴力I_NBysequencenumSMISC,1J_NBysequencenumSMISC,7

剪力I_VBysequencenumSMISC,2J_VBysequencenumSMISC,8

弯矩I_MBysequencenumSMISC,6J_MBysequencenumSMISC,12

2、查看变形图

执行“MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape”菜单命令。

在弹出对话框中选择“Def+undeformd”，单击【OK】。

变形图

3、查看各内力图

执行“MainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→LineElemRes”菜单命令。

在弹出对话框中分别选择不同的Lab，可以分别查看轴力图、剪力图、弯矩图。

LabILabJFact

轴力图I_NJ_N1

剪力图I_VJ_V1

弯矩图