相信很多童鞋在采用ANSYS进行实体单元进行分析的时候,对于如何输出某截面的内力甚是困惑,由于实体单元的特性,ANSYS中没有相应的集成命令来帮助我们输出截面内力,唯一的方法只能是通过相关后处理得到我们想要的结果。
实体单元截面内力输出,本人在这里分为两类。
第一类:支座截面内力输出
这种是最为简单的内力输出了,想要获取支座的全部反力,我们只需输入FSUM这个命令,即可列表显示。如果在参数化过程中,需要提取支座反力,我们需要使用*Get命令。
例如:获取支座X方向的反力
*get,X-force,fsum,0,item,fx
在这里我们也可以获取一个提示,如果我们想要获取部分支座反力,我们只需将这部分节点选取出来,然后使用上述相关命令就行了。
第二类:非支座截面的内力输出
这类截面内力需要用到ANSYS后处理中一种比较高级的操作了,也即是面操作,核心思想在于定义结果面,将该面所包含的节点结果映射到该面上,在采用相应的积分即可得到结构内力。
下面以一个悬臂梁为例说明上述方法。
某悬臂梁,长2m,截面尺寸为300mmX500mm,混凝土等级为C30,端部固定,顶面受10KN/m的线荷载,试求端部截面和中间截面的剪力和弯矩。
三维模型如下:
建模命令流如下:
finish
/clear
/prep7
et,1,solid186
mp,ex,1,3.0e4
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,2500e-12
blc4,,,300,500,2000
wpoffs,,,1000
vsbw,all
asel,s,loc,z,2000
da,all,all,0
asel,s,loc,y,500
sfa,all,1,pres,10e3/300
allsel,all
esize,50
vmesh,all
/solu
!为方便与理论解比较,此处不考虑自重
solve
下面进行端部截面反力的求解。
/post1
allsel,all
!列表显示支座反力
FSUM
可见支座Y方向反力为20KN,MX弯矩为20KN.m,与理论结果相符。
中间截面内力的求解。
求解思路:定义结果面--将节点应力结果投影到面上--求结构内力FX、FY、FZ--求解面积距--求解弯矩。
故获取中间截面内力的步骤如下:
第一步,定义面,并映射结果
/post1
wpcsys,-1
wpoffs,,,1000
sucr,suz,cplane
sumap,mysx,s,x
sumap,mysy,s,y
sumap,mysz,s,z
sumap,mysxy,s,xy
sumap,mysyz,s,yz
sumap,mysxz,s,xz
第二步,求解FX、FY和FZ
sueval,xforce2,mysxz,intg
sueval,yforce2,mysyz,intg
sueval,zforce2,mysxz,intg
!=====================
第三步,求解面积距
sueval,mya,da,sum !面积 sueval,myya,gcy,intg !对X轴面积矩 myya=myya/mya !重心离X轴的距离
sueval,myxa,gcx,intg !对Y轴的面积矩
myxa=myxa/mya !重心离Y轴的距离
sucalc,szgcy,mysz,mult,gcy sueval,mx12,szgcy,intg !X方向弯矩
sucalc,szgcx,mysz,mult,gcx sueval,my12,szgcx,intg !Y方向弯矩
!对坐标轴的弯矩换算到截面重心上 mx12=mx12-zforce2*myya my12=my12-zforce2*myxa
!查看内力
*status,Yforce2
*status,MX12
从结果可见,Y方向剪力为10KN,弯矩为5KN.m,与理论结果相符合。
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