ANSYS 使用手册 教程 3 平面梁静力学分析
有限元计算说明
将梁划分为 16 个单元，17 个节点，用 BEAM3 来建立单元， 进行静力学分析
交互式的求解过程
1． 创建节点
1.1 创建梁的各个节点
1． Main
Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Node→In Active CS。 2． 在创建节点窗口内，在 NODE 后的编辑框内输
入节点号 1，并在 X，Y，Z 后的编辑框内输入 0，0，0 作为节点 1 的坐标值。 3． 按下该窗口内的 Apply 按钮。 4． 输入节点号 17，并在 X，Y，Z 后的编辑框内输
入 8，0，0 作为节点 17 的坐标值。 5． 按下 OK 按钮。 6． Main Menu：Preprocessor→-Modeling-
Create→Node→Fill between Nds。 7． 在图形窗口内，用鼠标选择节点 1 和 17。 8． 按下 Fill between Nds 窗口内的 Apply 按钮。 9． 按下 OK 按钮，完成在节点 1 到节点 17 之间节
点的填充。
1.2 显示各个节点
1． Utility Menu：Plotctrls→Numberings 2． 将 Node numbers 项设置为 On。 3． Utility Menu：Plot→Nodes 4． Utility Menu：List→Nodes 5． 对出现的窗口不做任何操作，按下 OK 按钮。 6． 浏览节点信息后，关闭该信息窗口。
2．定义单元类型和材料特性
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2.1 定义单元类型
1． Main Menu：Preprocessor→Element
Type→Add/Edit/Delete 2． 按下 Element Type 窗口内的 Add 按钮。 3． 在单元类型库中，选择左侧列表中的 BEAM 单
元家族，及右侧列表中 2D elastic 3 类型。 4． 按下 OK 按钮完成选择。 5． 按下 Close 按钮关闭 Element Type 窗口。
2.2 定义材料特性 1． Main Menu：Preprocessor→Material
Props→Material Models。 2． 在材料定义窗口内选择：
Structural→Linear→Elastic→Isotropic。
3． 在 EX 后的文本框内输入数值 207e5 作为弹性模
量。 4． 按下 OK 按钮完成定义。
2.3 定义几何参数 1． Main Menu：Preprocessor→Real
Constants→Add/Edit/Delete。 2． 按下 Real Constants 窗口内的 Add 按钮。
4
5
3． 按下 Real Constants for Element Type 窗口内的
OK 按钮。
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4． 5． 6．
依次输入 1，1，0.02088，0.5。 按下 OK 按钮完成定义。
按下 Real Constants 窗口内的 Close 按钮。
3．创建单元
3.1 创建单元
1． Main
Menu：Preprocessor→Create→Elements→Auto- Numbered→Thru Nodes。 2． 在图形窗口内，用鼠标点选节点 1 和 2。 3． 按下按下 OK 按钮完成单元 1 的定义。 4． Main
Menu：Preprocessor→Model→Copy→Elements→Aut o-Numbered。用光标选择单元 1，然后点 Apply。 5． 在 ITIME 后的编辑框内输入 16（包括被复制的
单元 1）作为要复制的单元总数。 6． 按下按下 OK 按钮完成单元 2 到单元 16 的定义。
3.2 显示单元资料
1． Utility Menu：PlotCtrls→Numberings 2． 在第一个下拉列表中，选择 Elements numbers
选项。 3． Utility Menu：Plot→Elements 4． Utility Menu：List→Elements→Nodes+Attributes 5． 浏览单元信息后，关闭该窗口。
4．施加约束和载荷
4.1 节点自由度约束
1． Main Menu：Solution→Define
Loads→
Apply→Structural→ Displacement→ On nodes。 2． 用鼠标在图形窗口内选择节点 1。 3． 按下选择窗口内的 Apply 按钮。 4． 选择自由度 UX 和 UY，并在 VALUE 后为其输
入数值 0。 5． 按下 Apply 按钮。
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6． 用鼠标在图形窗口内选择节点 13。 7． 按下选择窗口内的 Apply 按钮。 8． 选择自由度 UY，并在 VALUE 后为其输入数值
0。 9． 按下 OK 按钮。
4
5
4
4.2 施加载荷
4.2.1 施加节点 17 处的集中载荷 F。
1． Main Menu：Solution→Define
Loads→
Apply→Structural→Force/Moment→ On nodes。 2． 用鼠标在图形窗口内选择节点 17。 3． 按下选择窗口内的 Apply 按钮。 4． 在第一个下拉列表中选择 FY，并在下面的文本
框内输入其值-2（向上为 Y 轴正方向）。 5． 按下 Apply 按钮。
4
5
4
4.2.2 施加节点 9 处的弯矩 m。
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