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003 ANSYS结构单元LINK1二力杆的几何非线性分析
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2022.05.07 湖北省

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如下图所示,承受垂直荷载的二力杆桁架,杆件长度为L0=1000mm,初始夹角为20°,各杆件截面面积均为A=50mm²,设材料的弹性模量为E=210GPa,对此结构进行特征值屈曲分析和几何非线性分析。

FINISH                        !退出当前处理器/CLEAR                        !清除当前数据库文件,开始新的启动/PLOPTS,DATE,0                !设置不显示日期和时间/PREP7                        !进入前处理器
L0=1000THETA=20*AFUN,DEG                     !设置角度单位为度A=50EM=2.1E5L1=2*L0*COS(THETA)H1=L0*SIN(THETA)              !定义参数
ET,1,LINK1                    !定义单元类型1为LINK1MP,EX,1,EM                    !定义材料1的弹性模量R,1,A                         !定义单元的实常数1(此处为LINK1单元的横截面面积为A)
K,1K,2,0.5*L1,H1K,3,L1                        !创建关键点
L,1,2L,2,3                         !连接关键点生成线
LESIZE,ALL,,,1                !给所选择的线设置网格单元的大小LMESH,ALL                     !对所有选择的线进行单元网格划分
DK,1,ALLDK,3,ALL                      !在关键点上施加自由度约束
SAVE                          !将当前的数据信息保存到一个文件里FINISH                        !退出当前处理器
!特征值屈曲分析!=====================================================================/SOLU                         !进入求解处理器ANTYPE,0                      !定义分析类型为静态分析FK,2,FY,-2E5                  !对关键点施加集中力荷载PSTRES,ON                     !打开预应力效应SOLVE                         !计算求解FINISH                        !退出当前处理器
/SOLU                         !进入求解处理器ANTYPE,1                      !定义分析类型为稳定性分析(已完成带有预应力效应计算的静态分析)BUCOPT,LANB,1                 !定义特征值提取方法和特征值提取个数MXPAND,1                      !对于模态和屈曲分析,指定将要扩展的模态数SOLVE                         !计算求解FINISH                        !退出当前处理器
/POST1                        !进入通用后处理器SET,LIST                      !列表荷载步的结果PLDISP,2                      !显示结构的变形形状(变形前的形状为模型边界)FINISH                        !退出当前处理器
!几何非线性分析!=====================================================================RESUME                        !将文件中的数据恢复到数据库中/SOLU                         !进入求解处理器ANTYPE,0                      !定义分析类型为静态分析NLGEOM,1                      !在静态或完全瞬态分析中打开大变形效应NSUBST,100                    !指定子步数OUTRES,ALL,ALL                !控制写入到数据库中的结果数据ARCLEN,ON                     !打开弧长法FK,2,FY,-2E5                  !对关键点施加集中力荷载SOLVE                         !计算求解
/POST26                       !进入时间历程后处理器NSOL,2,2,U,Y                  !从结果文件中取出节点数据(2节点的Y方向位移),并赋给定义的变量2PROD,3,2,,,,,,-1              !变量相乘运算PROD,4,1,,,,,,2E5             !变量相乘运算XVAR,3                        !指定显示的X变量PLVAR,4                       !图形显示变量(荷载位移曲线)

有限元模型图

模态频率

结构变形图

荷载-位移曲线


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