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1、几何非线性有限元分析：细长杆失稳分析,问题描述：如下图所示一横截面为正方形的细长杆，一端固定，另一端受到竖直集中力F的作用。求细长杆失稳变形后的形状及位移。其中涉及的参数如下。细长杆几何参数：B=5mm;H=5mm;l=1000mm细长杆材料参数；弹性模量E=80Gpa;泊松比v=0.3;载荷：F=12，13，14,1.1 单击 开始所有程序ansys12.1menchanical APDL Product Launcher窗口如左图。在working Directory栏中设置工作目录，在job name中输入如左图所示的工作名。单击Run,进入ansys。,1.定义工作文件名和工作标题,1
2、.2 选择 Main MenufileChange Title,弹出如下图所示的对话框在其输入工作标题为slender rod。,2.1 选择Main MenuParametersScalar Parameters,弹出对话框，在selection中输入B=0.005,单击accept;输入H=0.005,单击accept;输入L=1,单击accept;输入A=B*H,单击accept;输入I=B*H*3/12,单击accept,如下图,2.定义材料类型及单元参数,2.2 选择Main MenuPreprocessorElement Typeadd/Edit/Delete弹出对话框，单击add
3、，选择StructualBeam中的2D plastic23单元，如图，单击ok关闭对话框，单击close关闭Element Type对话框,2.3 选择Main Menupreprocessor real constantsadd/edit/Delete，在弹出如左上图的对话框单击OK,并弹出如左下图所示的对话框并对其进行如左所示的参数设置，单击OK。,2.4 选择Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models,弹出对话框如左上图，在Material Prop Available栏中依次展开Structurallinearisotropi
4、c,弹出如左下所示对话框，EX输入8e10，prxy输入0.3单击OK关闭该对话框，选择Material Exit关闭左上对话框。,3.1选择Main MenuPreprocessormodelingCreateNodesIn Active CS,弹出对话框，在NODE node number中输入1，单击apply;在NODE node number中输入10，输入如下参数，单击ok.,3.2选择 Uility MenuPlotCtrlsNumbering,弹出对话框，使NODE node number复选框，使其off变为on,如下所示,单击ok.,3.创建几何体,3.3选择Main Me
5、nuPreprocessormodeingCreateNodeFill between NDs,在输入栏中输入1,10，单击ok，弹出如下右图对话框对其进行参数设置，单击ok。,3.4 Main MenuPreprocessormodelingCreateElementsAuto NumberedThru Nodes,弹出拾取菜单，输入1,2，单击ok,在俩个节点间形成单元如下右图所示：,3.5 选择Main MenuPreprocessorModelingCopyElmentsAuto Numbered,弹出拾取菜单，输入1，单击ok，弹出如右对话框并对其进行参数设置，单击ok。,选择Uti
6、ly MenuPlotElements,窗口显示有限元模型如下,4.1 选择Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis,在弹出的对话框中，选择分析类型Static,单击OK，如下左图所示,4.2 选择Main MenusolutionAnalysis TypeSoln Control命令，弹出对话框，参照下右图进行设置,4.加载求解,4.3 选择Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes,弹出拾取菜单，在其输入1单击OK,弹出如下右图对话框，参照其进行施加约束设置，单
7、击OK。,对节点1施加约束后的有限元模型如下,4.4 选择Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralForce/MomentOn Nodes,弹出如左拾取菜单,在其输入10，单击ok，弹出对话框，对其进行如下右上图的设置，单击apply,在弹出如左拾取菜单，输入10，单击OK对其进行如下右下图的设置,对节点10施加载荷后的有限元模型如下所示,4.5 选择Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File,在对话框中输入1，单击OK,如下图所示,4.6 选择Main MenuSolutionDefine Load
8、sApplyStructuralForce/MomentOn Nodes,弹出如左拾取菜单,在其输入10，单击ok，弹出对话框，对其进行如下右上图的设置，单击apply,在弹出如左拾取菜单，输入10，单击ok对其进行如下右下图的设置，单击OK。,4.7 选择Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File,在对话框中输入2，单击OK,如下图所示,4.8 选择Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralForce/MomentOn Nodes,弹出如左拾取菜单,在其输入10，单击ok，弹出对话框，对其进行如下右上
9、图的设置，单击apply,在弹出如左拾取菜单，输入10，单击OK对其进行如下右下图的设置，并单击OK。,4.9 选择Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File,在对话框中输入3，单击OK,如下图所示,4.10 选择Main MenuSolutionSolveFrom LS Files，弹出如下对话框，并进行如下设置单击ok,求解完成后会出现solution is done的对话框，单击close,求解后的窗口如下,5.1 选择Main MenuGeneral PostprocRead ResultsFirst Set,读取第一个载荷步的求解结果5.
10、2 Main MenuGeneral Postprocplot ResultsContour PlotNodal Solu,弹出如下对话框，并进行如下页的设置,5查看求解结果,5.3 单击ok,此时ANSYS窗口将显示载荷为12N的杆件变形形状，结果如下页的图所示,（载荷1）位移云图结果显示图,5.4选择Main MenuGeneral PostprocList Results,弹出对话框进行如下左的设置，点OK，显示载荷为12N的杆件节点位移，如下右图,5.5 选择Main MenuGeneral PostprocRead ResultsNest Set,读取第2个载荷步(13N)的求解结果
11、5.6 Main MenuGeneral Postprocplot ResultsContour PlotNodal Solu,弹出如下对话框，并进行如下的设置,5.7单击ok,此时ANSYS窗口将显示载荷为13N的杆件变形形状，结果如下页的图所示,5.8 选择Main MenuGeneral PostprocList Results,弹出对话框进行如下左的设置，点OK，显示载荷为13N的杆件节点位移，如下右图,5.9 选择Main MenuGeneral PostprocRead ResultsLast Set,读取第3个载荷步(14N)的求解结果5.10 Main MenuGeneral
12、Postprocplot ResultsContour PlotNodal Solu,弹出如下对话框，并进行如下的设置,5.11单击ok,此时ANSYS窗口将显示载荷为14N的杆件变形形状，结果如下的图所示,5.12 选择Main MenuGeneral PostprocList Results,弹出对话框进行如下左的设置，点OK，显示载荷为14N的杆件节点位移，如下右图.5.13 点击右上角的“X”关闭按钮，弹出对话框，选择save everything，然后点击ok。则退出了ansys,并保存了该分析的所有文件。,/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.1 UP200911
13、02 18:49:38 06/16/2014/input,menust,tmp,1/GRA,POWER/GST,ON/PLO,INFO,3/GRO,CURL,ON/CPLANE,1/REPLOT,RESIZE WPSTYLE,0*SET,B,0.005*SET,H,0.005*SET,H,*SET,H,0.005*SET,L,1*SET,A,B*H*SET,I,B*H*3/12/PREP7!*ET,1,BEAM23!*!*R,1,A,I,H,!*!*,6 命令流,MPTEMP,MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,8E10 MPDATA,PRXY,1,0.3 N,1,N,10,0,L,
14、0,!*FILL,1,10,8,1,1,1,!*FLST,2,2,1 FITEM,2,1 FITEM,2,2 E,P51X FLST,4,1,2,ORDE,1 FITEM,4,1 EGEN,9,1,P51X,FINISH/SOL!*ANTYPE,0ANTYPE,0NLGEOM,1NSUBST,1,0,0AUTOTS,1FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,1!*,/GO D,P51X,ALL,FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,10!*/GO F,P51X,FY,-12 FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,10!*/GO F,P51X,FX,0.0
15、5 LSWRITE,1,FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,10!*/GO F,P51X,FY,-13 FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,10!*/GO F,P51X,FX,0.05 LSWRITE,2,FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,10!*,/GO F,P51X,FY,-14 FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,10!*/GO F,P51X,FX,0.05 LSWRITE,3,LSSOLVE,1,3,1,FINISH/POST1 SET,FIRST!*/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0!*PRNSOL,U,COMP SET,NEXT!*/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0!*PRNSOL,U,COMP SET,LAST!*/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0!*,PRNSOL,U,COMP SET,FIRST SET,FIRST!*/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0FINISH!/EXIT,ALL,
