ANSYS Classical中实体单元截面内力获取指南

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:

1.png

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

2.png

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


3.png

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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