[Ansys Workbench] 平面桁架和平面梁的静力学分析

1. 平面桁架

在左侧工具栏选择线性各向同性

在属性栏中填写黄色填充的数据表格，其他数据依此算出

刚进入的界面如图

其中直线工具一开始时可以在面上随便花，因此给人的感觉是无法约束它两个端点的位置

选择右上角的点工具

输入点的坐标

定义好了四个点如图所示

所有连线如图所示

截面如图所示

再点击 View – Cross Section Solids 可以看到线体具有截面的样子

之后看到了原来 dimensions 就是智能尺寸
那么之前就算随便画直线也无所谓了hhh

给线体分配定义好的材料

1.4 定义单元

插入命令

不过这个官 的手册有时候真的啥都查不到……

1.5 划分 格

然后插入一个 Sizing，划分一个边上的 格边界段数

框选整个结构

得到的结果应为

Update Mesh 得到

得到的变形图为

1.9 不定义单元会出现的错误

因为在 Workbench 使用 APDL 中的命令感觉很碍眼
这样子我就体验不到 Workbench 的可视化优势，又要落入资料极度匮乏的 APDL 的陷阱中
所以我尝试去掉 APDL 定义单元的命令，其他不变，然后求解
得到 错为

2. 平面梁

2.2 定义几何结构

照例使用 DesignModeler，线体直接就是一条直线
关键是截面，截面选择工字，在详细栏中可以定义它的截面参数
我参照 32a 的标准这么写

照例分配截面

2.4 旋转线体

update mesh 之后会发现这个工字的截面的旋转不对
为了修改截面的旋转角，只能修改线体的旋转角

一开始没有被选择的线

被选择的线的详细栏

修改确认之后，可以看到线的法向变了

2.5 划分中点

为了在中点加力，需要把一条直线划分成两端得到中点

2.6 添加约束和载荷

在中点处添加力

2.7 补充转动约束

若直接求解，会得到跟平面桁架不定义单元类型时一样的 错

至此求解成功了

2.8 输出图像

变形图

2.9 平面坐标系中沿中性面的图像

一开始我想用 Chart 的
但是后面不知道怎么他只能以时间为图表 x 轴，不能以空间 x 轴为图表 x 轴
也可以用 user defined result 为图表 x 轴，但是我不会用

然后在 Construction Geometry 下面添加一个 Path

Path 的类型使用两点定义是最自然的

但是后面在弯矩图中选这个类型的 Path，就选不到几何结构，我不知道为什么，看上去是我那里用错了
不管了，总之还有一个 Edge 类型是可以的

选择刚刚新建的，重命名为 Path1 的 Path

变形图

弯矩图

实验 告思考题 4：根据 ANSYS 的弯矩图结果，计算梁中点挠度的理论值并与 ANSYS 计算所得中点挠度进行对比，二者相等吗不相等，原因是什么/p>

软件计算的挠度：

弯矩图是一条直线，所以可以使用图乘法
在中点施加竖直向下的 20000N 载荷时，三角形的高为 10000N·m
在中点施加竖直向下的 1N 单位载荷时，三角形的高为 1/2N·m

不相等，因为有限元有误差

（好吧，是我懒得想误差在哪）