梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及內(nèi)力后處理

算例來源：亞太 案例描 操作步 打開ANSYSWorkbench，打開Mechanical靜力分析模塊 靜力分析求 查看梁的應(yīng)力和位移結(jié) 查看約束支反力結(jié) 利用BeamTools查看梁的組合應(yīng)力和位移結(jié) 查看梁的彎矩、剪力、軸力結(jié) 調(diào)整網(wǎng)格尺寸，觀察結(jié)果的變化情 分析小 本算例對一個支架結(jié)構(gòu)的梁幾何模型，基于靜力分析的結(jié)果進(jìn)行專門的后處理探討。該支架結(jié)構(gòu)被簡化為梁結(jié)構(gòu)，采用了em188單元。本算例可以學(xué)習(xí)掌握SS查看某些方向、某些局部、某些時刻特定結(jié)果的設(shè)置方法。本例題是ANSYS中梁單元結(jié)果后處理的基本例題，是梁結(jié)構(gòu)分析的題目打開ANSYSWorkbench，打開Mechanical靜力分析模Workbench環(huán)境的起始界面下，在項目視窗【ProjectSchematic】中，已經(jīng)創(chuàng)建了一個靜力分析過程項目AA中，雙擊【Model（也有使用鼠提示：ASYS已經(jīng)提供了靜力分析、模態(tài)分析、熱分析等分析流程的工具塊來完成不同的操作。靜力分析求本例題雖然使用了梁模型，但仍為常規(guī)的靜力、線性問題，因此無需進(jìn)行后處理上略有不同，因此，一般應(yīng)找到左邊樹【Outlines】-【StaticStructural】【SolutionBeamSectionResults】選項設(shè)置為“Yes提示：該操作是將保留梁單元截面的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果，默認(rèn)為No，即不計算截面然后，在左邊樹【Outlines】-【StaticStructural】或者【Solution】位置，點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，彈出菜單選Solve，進(jìn)行求解。 查看梁的應(yīng)力和位移結(jié)1 樹【outline】的結(jié)果。然后繼續(xù)在左側(cè)樹【outline】-【Solution】上用鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇EvaluateResults，完成結(jié)果文件的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和圖形顯示。然后，鼠標(biāo)點(diǎn)擊樹中新插入的EquivalentStress應(yīng)力，即可看到應(yīng)力云圖提示1：如果應(yīng)力結(jié)果不能顯示出來，顯示為灰色。則是3.2截面應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果的開關(guān)，該項結(jié)果沒有保存在結(jié)果文件中。應(yīng)重新打開并求解。提示2：NSYS的Workbench環(huán)境，為便于管理和保存后處理結(jié)果，并且提高果，就插入一個結(jié)果，然后可點(diǎn)擊Evaluate運(yùn)算，系統(tǒng)統(tǒng)一從結(jié)果文件中提 插入并查看位移結(jié)果：同理， EvaluateResults，完成結(jié)果文件的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和圖形顯示。該例題的結(jié)構(gòu)總位移，即X、Y、Z向的位移矢量和，為1.46mm插入并查看位移結(jié)果：同理，在后處理的彈出菜單中，選擇-【insert】 樹【outline】-【Solution】上用鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇Evaluate查看約束支反力結(jié)插入并查看支反力結(jié)果： 【insert】-【Probe】-【Reaction，即可插入一個約束支反力的結(jié)果。接下來在該約束支反力的細(xì)節(jié)設(shè)置面板中，在【BoundaryCondition】欄上指定要查看之前施加的FixedSupport約束的支反力。 樹【Solution】上用鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇Evaluate了支反力的各個方向分量數(shù)值，支反力總值為22350N。提示：讀者也可以添加多個后處理的結(jié)果，然后統(tǒng)一用EvaluateResults來完成結(jié)果的運(yùn)算，而不用每插入一個結(jié)果后處理，就運(yùn)算一次。利用BeamTools查看梁的組合應(yīng)力和位移結(jié)ANSYS提供了針對梁單元后處理的一組專門工具BeamTools，用于查看梁的拉在結(jié)果的樹中添加BeamTools工具：在樹【Solution】的右鍵彈出菜單中，選擇-【insert】-【BeamTool】-【BeamTool入一個BeamTools工具。1：BeamTools工具中自帶了梁的軸向拉壓應(yīng)力、拉彎組合應(yīng)力的結(jié)果。該工具，并在彈出菜單使用EvaluateResults。點(diǎn)擊BeamTool工具的【DirectStress11Mpa，斜撐梁是受壓13Mpa。查看結(jié)果2：點(diǎn)擊 樹BeamTool工具中的【MaxCombinedStress，則顯值13Mpa。與軸向的應(yīng)力結(jié)果相差很小，這是因為本例題中，三角支架梁的 樹下的BeamTool工具上再點(diǎn)擊右鍵插入查看梁的彎矩、剪力、軸力結(jié)有限元分析中，求解的是位移，應(yīng)力應(yīng)變根據(jù)位移導(dǎo)出。ANSYS等大型通用軟ANSYS中也特 樹中添加軸力結(jié)果： 【insert】-【BeamResults】-【Axial，即可在左側(cè) 的軸力分布結(jié)果。樹下的該結(jié)果，在彈出菜單使用Evaluate 選擇-【insert】-【BeamResults】-【BendingMoment，即可在左側(cè) 插入一個梁的彎矩分布結(jié)果。樹下的該結(jié)果，在彈出菜單使用EvaluateResults，可以完成結(jié)果的運(yùn)算和顯示。 樹中添加“支架水平梁”的彎矩內(nèi)力圖結(jié)果：再次 【Solution】的右鍵彈出菜單中，選擇-【insert】-【BeamResults】-【BendingMomentApply確認(rèn)。接下來，特別注意，如下圖，在 樹的該果位置點(diǎn)右鍵，在彈出菜單中首先選擇【ttoPahult，然后使用【Evlutelult】進(jìn)行結(jié)果運(yùn)算和顯示。該【onvrttoPthult】操作，是將指定梁構(gòu)件的彎矩，沿梁的軸線顯示為彎矩圖的形狀。提示：是表現(xiàn)形式不同。同理，請讀者自行再添加水平梁構(gòu)件的剪力圖、軸力圖，并使用【ConverttoPathResults】的處理方法，將結(jié)果顯示為云圖和內(nèi)力圖兩種形式。更詳細(xì)的指定需要查看X、Y、Z等方向的結(jié)果，也可以查看整個時間步或某調(diào)整網(wǎng)格尺寸，觀察結(jié)果的變化情的梁單元，采用了Beam188柯單元。Beam188單元雖然功能更全面計算更穩(wěn)定，但比傳統(tǒng)的Beam4梁單元要求更密的網(wǎng)格，才能獲得更精確的結(jié)18810個以上，或者是采用帶中節(jié)點(diǎn)的Beam189單元，才可以獲得較好的求解精度，并得到較為準(zhǔn)確的彎矩圖最大請讀者自行用