通用有限元程序ANSYS及应用全部

24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-1,硕士研究生学位课程讲义（2006）,通用有限元程序ANSYS及应用(一),主讲：钱江二OO六年二月二十四日,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-2,课程大纲,一、基础部分1.有限元法理论及结构分析通用程序简介2.ANSYS图形用户界面简介3.直接生成法建模过程4.实体建模的基本过程5.网格划分6.基本的加载及求解过程7.数据后处理,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-3,课程大纲(续),二、应用部分8.结构分析常用单元性能简介9.空间框架结构的谱分析法地震响应分析10.钢筋混凝土剪力墙的瞬态动力响应分析11.粱柱节点局部的应力分析（静力非线性）12.ANSYS高级分析技术及高层建筑结构抗震分析实例简介,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-4,492米可能的世界第一高楼,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-5,1.有限元法理论及结构分析通用软件简介,1.1结构分析有限元法基础结构分析的基本目的：结构的变形状态结构内部的受力（应力）状态基本求解方法：精确方法近似方法,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-6,1.1结构分析有限元法基础（续）,有限元法产生的历史：1943，数学家Courant用三角域内分片连续函数结合最小势能原理解St.Venant扭转问题1960，力学家Clough等首次提出FiniteElement概念，并正确求解了平面弹性问题1960以后，对经典的里兹(Ritz)法、伽辽金法(Galerkin)进行了推广，特别是后者，采用加权余量的方式确定单元特性，使得在无物理守恒定律或变分泛函的情况下仍然可以使用有限元法,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-7,1.1结构分析有限元法基础（续）,结构分析有限元法典型步骤根据问题的物理特性确定基本的未知变量、解题类别；在累计系统总能量时，将问题的求解区域分割成便于计算的子区域划分单元；在子区域中假设基本物理场的分布形式，使计算求解成为可能选择单元类型（即位移模式）；计算每个子区域的能量形成单元刚度矩阵；累计系统的总能量组装总刚度矩阵；施加边界约束和外载荷建立离散体系的代数方程；求解代数方程得到基本未知变量（位移）数值结果；由节点位移解求单元内的应变、应力；,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-8,1.2常见的结构分析通用有限元程序,1990前，SAP4、5（线性），ADINA（非线性分析）；目前，MSC/NASTRAN系列（PATRAN、DYTRAN等）基于美国NASA计划；ABAQUS据称具有最强大的非线性求解功能；MARC据称最适于求解耦合场问题（热力耦合），已被MSC公司收购；ADINAforWindows版,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-9,1.3ANSYS程序的发展及功能简介,第一个通过ISO9001质量体系认证的分析设类软件；首个在我国压力容器标准化技术委员会认证的分析软件；程序分析功能：结构分析热分析高度非线性瞬态动力分析（LSDYNAN）流体静力学和动力学分析（FLOTRAN）电磁场分析声学分析压电分析多场耦合分析设计灵敏度及优化分析,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-10,2.图形用户界面（GUI）简介,图形用户界面的六个分区UtilityMenu通用菜单快捷工具栏显示隐藏对话框MainMenu主菜单ToolBar工具条InputWindow输入窗口GraphicsWindow图形窗口OutputWindow输出窗口状态栏其中，1、4、6是最常用的。通常，主菜单是需要顺序操作的；而通用菜单则为非顺序操作，即：可以在任意时刻、任意状态下实施其中的某些命令。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-11,启动ANSYS后出现以下窗口,当显示出这六个窗口后，就可以使用ANSYS了.,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-12,ANSYSGUI中六个窗口的总体功能,输入显示提示信息，输入ANSYS命令，所有输入的命令将在此窗口显示。,主菜单包含ANSYS的主要功能，分为前处理、求解、后处理等。,输出显示软件的文本输出。通常在其他窗口后面，需要查看时可提到前面。,应用菜单包含例如文件管理、选择、显示控制、参数设置等功能.,工具条将常用的命令制成工具条，方便调用.,图形显示由ANSYS创建或传递到ANSYS的图形.,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-13,主菜单交互操作,要在主菜单中选择子菜单，将鼠标移到带有“符号的项目上，并按鼠标左键.,与下拉菜单不同，这些子菜单是相对独立的，迭加在主菜单上面.,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-14,主菜单交互操作(续),要将一个被“压住”在菜单提到前面来，将鼠标移到此菜单上，按鼠标左键(与其他基于Windows软件相同).,用鼠标左键点取Preprocessor菜单，将Preprocessor子菜单调到前面来.,例如:,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-15,主菜单交互操作(续),结尾带“.”的项目表示将产生对话框.,基本的主菜单交互操作,结尾带“”的项目表示将产生子菜单.,结尾没有任何符号的表示运行一条ANSYS命令.,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-16,要显示thePan,Zoom,Rotate菜单:UtilityMenu:PlotCtrlsPan,Zoom,Rotate,Pan,Zoom,Rotate菜单用于模型的平移、缩放、旋转.,应用菜单交互操作（之一）Pan,Zoom,andRotate,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-17,应用菜单交互操作（之二）ANSYS的帮助系统,ANSYS的帮助系统包括所有ANSYS命令解释及所有的GUI解释，还包括ANSYS系统分析指南.帮助系统可以通过下列三种方式进入:,3.在任何对话框中选取Help。,2.在ANSYS程序组中选取HelpSystemWindowsNT:StartProgramsANSYS55,1.在应用菜单中选取,1,2,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-18,ANSYS的帮助系统(续),带矩形框的项目为超连接.选取此超连接将得到更详细的帮助.,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-19,输入窗口交互操作,注意:当ANSYS提示你输入信息时，输入窗口的颜色会发生改变.在输入窗口输入任何信息以前，请先确认光标在窗口内闪动，否则，请在窗口内文字输入框按一下鼠标左键。在输入完信息以后，请按回车键执行.,文字输入框,例如:,闪动的光标,提示信息,以前输入的信息,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-20,3.直接生成法建模过程（示例）,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-21,谢谢各位！,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-22,1.有限元法理论及结构分析通用程序简介1.1结构分析有限元法基础1.2常见的结构分析通用有限元程序1.3ANSYS软件的发展及功能简介,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-23,2.ANSYS图形用户界面简介2.1通用菜单2.2主菜单2.3工具条2.4输入窗口2.5图形窗口2.6输出窗口,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-24,3.直接生成法建模过程3.1方案规划3.2创建属性列表3.3定义节点及单元,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-25,4.实体建模的基本过程4.1坐标系和工作平面的设定4.2图元及基本图元的生成4.3图元的修改4.4实体建模的基本途径4.5布尔运算,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-26,5.网格划分5.1分网要点5.2模型修改,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-27,6.基本的加载及求解过程6.1荷载概述6.2荷载施加及修改6.3荷载步及时间选项6.4求解器选择6.5多步求解及重启动,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-28,7.数据后处理7.1创建列表及计算结果的列表输出7.2计算结果的图形显示7.3时间历程的图形显示7.4组合工况的结果输出7.5动画显示,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-29,8.结构分析常用单元性能简介8.1空间杆单元8.2空间梁单元8.3平面单元8.4板壳单元8.5实体单元8.6钢筋混凝土单元,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-30,9.空间框架结构的谱分析法地震响应分析一维线形单元应用实例9.1构件截面属性的定义9.2刚性楼板假定的实施9.3谱分析法命令流,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-31,10.钢筋混凝土剪力墙的瞬态动力响应分析二维平面单元应用实例10.1模态分析及模态叠加法10.2直接时间积分法（Full法）10.3输入时间历程命令流,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-32,11.粱柱节点局部的应力分析（静力非线性）三维实体单元应用实例11.1非线性（弹塑性）材料模型的定义11.2非线性求解过程基本参数的设定11.3如何解释结果,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-33,12.ANSYS高级分析技术及高层建筑结构抗震分析实例简介12.1子结构技术简介12.2单元的生死技术简介12.3高层建筑结构抗震分析实例简介,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-34,微元体的平衡=物体内各点的平衡微分方程几何变形协调条件材料特性边界条件结果形式：具有一定连续性的分布函数方法的优缺点：精确的对各种参数的依赖关系是显式的能解的问题非常有限,精确方法,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-35,直接对平衡微分方程进行近似=有限差分法利用数学恒等式=边界元法利用守恒定律=有限元法：能量原理几何变形协调条件材料特性边界条件结果形式：某些给定离散点上的数值结果方法的优缺点：近似的对参数的依赖关系非显式的能解的问题大大扩展,近似方法,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-36,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-37,硕士研究生学位课程讲义（2006）,通用有限元程序ANSYS及应用(二),主讲：钱江二OO六年三月三日,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-38,2.5主菜单主菜单的每个命令都有一个子菜单（用“”号指示），或者执行一项操作。默认主菜单提供了12类菜单主题,2.图形用户界面（GUI）简介,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-39,默认的主菜单主题Preferences（优选项）：弹出一个的话框，用户可以选择学科及某个学科的有限元方法。Preprocessor（预处理器）：包含PREP7操作，如建模、分网和加载等Solution（求解器）：包含SOLUTION操作，如分析类型选项、加载、载荷步选项、求解控制和求解等GeneralPostproc（通用后处理器）：包含POSTl后处理操作，如结果的图形显示和列表TimeHistPostproc（时间历程后处理器）：包含了POST26的操作，如对结果变量的定义、列表或者图形显示TopologicalOpt（拓扑优化）：也就是用于对几何结构进行优化，这种优化通常是以最小质量或者最小柔度为目标函数,2.5主菜单,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-40,默认的主菜单主题（续）ROMTool（缩阶建模工具）：基于模态分解法表达结构的响应DesignOpt（设计优化）：包含了OPT操作，如定义优化变量、开始优化设计、查看设计结果等，这是传统的优化操作，是单步分析的反复迭代ProbDesign（概率设计）：这是ANSYS6.0以后版本的新增功能，结合设计和生产等过程中的不确定因素，来进行设计RadiationOpt（辐射选项）：如定义辐射率、完成热分析的其他设置、写辐射矩阵，计算视角因子等Run-TimeStats（运行时间估计器）：包含了RUNSTAT操作，如估计运行时间、估计文件大小等SessionEditor（记录编辑器）：用于查看在保存或者恢复之后的所有操作记录,2.5主菜单,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-41,优选项选择分析任务涉及到的学科，以及在该学科中所用的方法。该步骤不是必须的，可以不选，但会导致在以后分析中，面临一大堆选择项目。所以，让该优选项过滤掉你不需要的选项是明智的办法。尽管默认的是所有学科，但这些学科并不是都能同时使用。在学科方法中，p-Method方法是高阶计算方法，通常比h-Method方法具有更高的精度和收敛性，但是，该方法消耗的计算时间比后者大大增如。且不是所有学科都适用p-Method方法，只有在结构静力分析、热稳态分析、电磁场分析中可用。其他场合下都采用h-Method方法。h-Method方法：以加密网格划分的方法提高结果的计算精度p-Method方法：以增加单元内插值函数阶数的方法提高计算精度,2.5.1优选项,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-42,预处理器的主要功能包括单元定义、建模、分网单元定义用于定义、编辑或删除单元。如果单元需要设置选项，用该方法比用命令方法更直观方便实体建模用于创建模型（可以创建实体模型，也可直接创建有限元模型）ANSYS中有两种基本的实体建模方法：自底向上建模：首先创建关键点，然后把关键点连接成线、面和体。但也可不依顺序创建。如，可出直接连接关键点为面。自顶向下建摸：利用ANSYS提供的几何原型创建模型，这些原型是完全定义好了的面或体。创建原型时，程序自动创建较低级的实体。使用自底向上还是自顶向下的建模方法取决于用户的习惯和问题的复杂程度，通常情况是同时使用两种方式，才能高效建模。,2.5.2预处理器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-43,求解器包含了与求解相关的命令，包括分析选项、加载、载荷步设置、求解控制和求解分析类型和分析选项在此用户需要决定分析类型。ANSYS提供了如下几种类型的分析：静态分析、模态分析、谐分析、瞬态分析、功率谱分析、屈曲分析和子结构分析一旦选定分析类型后，应当设置分析选项载荷和载荷步选项在ANSYS中，有下列六种载荷：DOF约束（Constraints）集中载荷（Forces）表面载荷（SurfaceLoads）体载荷（BodyLoads）惯性载荷（InertiaLoads）耦合场载荷（Coupled-fieldLoads）求解,2.5.3求解器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-44,用于查看某载荷步和子步的结果。也就是说，它是在某时间点或频率点上，对整个模型显示或列表结果读取用于定义从哪个结果文件中读入数据和读入哪些数据。如果不指定，则从当前分析结果文件中读入所有数据结果显示在通用后处理器中，有三种结果显示：图形显示、列表显示和查询显示结果计算用于计算选定单元的合力、总的惯性力矩或者对其他一些变量做选定单元的表面积分。可以指定力矩的主轴，如果不指定，则默认的以结果坐标系（RSYS）轴为主轴,2.5.4通用后处理器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-45,用来观察某点结果随时间或频率的变化，包含图形显示、列表、微积分操作、响应频谱等功能。一个典型的应用是在瞬态分析中绘制结果项与时间的关系，或者在非线性结构分析中画出力与变形的关系所有的操作都是基于变量的，此时，变量代表了与时间（频率）相对应的结果项数据。每个变量都被赋予一个参考号，该参考号大于等于2，参考号1赋给了时间（或频率）。显示、列表或者数学运算都是通过变量参考号进行的,2.5.5时间历程后处理器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-46,3.直接生成法建模过程3.1方案规划3.2创建属性列表3.3定义节点及单元,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-47,3.直接生成法建模过程（示例）,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-48,4.实体建模的基本过程4.1坐标系和工作平面的设定4.2图元及基本图元的生成4.3图元的修改4.4实体建模的基本途径4.5布尔运算,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-49,谢谢各位！,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-50,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-51,硕士研究生学位课程讲义（2006）,通用有限元程序ANSYS及应用(二),主讲：钱江二OO六年三月三日,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-52,2.5主菜单主菜单的每个命令都有一个子菜单（用“”号指示），或者执行一项操作。默认主菜单提供了12类菜单主题,2.图形用户界面（GUI）简介,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-53,默认的主菜单主题Preferences（优选项）：弹出一个的话框，用户可以选择学科及某个学科的有限元方法。Preprocessor（预处理器）：包含PREP7操作，如建模、分网和加载等Solution（求解器）：包含SOLUTION操作，如分析类型选项、加载、载荷步选项、求解控制和求解等GeneralPostproc（通用后处理器）：包含POSTl后处理操作，如结果的图形显示和列表TimeHistPostproc（时间历程后处理器）：包含了POST26的操作，如对结果变量的定义、列表或者图形显示TopologicalOpt（拓扑优化）：也就是用于对几何结构进行优化，这种优化通常是以最小质量或者最小柔度为目标函数,2.5主菜单,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-54,默认的主菜单主题（续）ROMTool（缩阶建模工具）：基于模态分解法表达结构的响应DesignOpt（设计优化）：包含了OPT操作，如定义优化变量、开始优化设计、查看设计结果等，这是传统的优化操作，是单步分析的反复迭代ProbDesign（概率设计）：这是ANSYS6.0以后版本的新增功能，结合设计和生产等过程中的不确定因素，来进行设计RadiationOpt（辐射选项）：如定义辐射率、完成热分析的其他设置、写辐射矩阵，计算视角因子等Run-TimeStats（运行时间估计器）：包含了RUNSTAT操作，如估计运行时间、估计文件大小等SessionEditor（记录编辑器）：用于查看在保存或者恢复之后的所有操作记录,2.5主菜单,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-55,优选项选择分析任务涉及到的学科，以及在该学科中所用的方法。该步骤不是必须的，可以不选，但会导致在以后分析中，面临一大堆选择项目。所以，让该优选项过滤掉你不需要的选项是明智的办法。尽管默认的是所有学科，但这些学科并不是都能同时使用。在学科方法中，p-Method方法是高阶计算方法，通常比h-Method方法具有更高的精度和收敛性，但是，该方法消耗的计算时间比后者大大增如。且不是所有学科都适用p-Method方法，只有在结构静力分析、热稳态分析、电磁场分析中可用。其他场合下都采用h-Method方法。h-Method方法：以加密网格划分的方法提高结果的计算精度p-Method方法：以增加单元内插值函数阶数的方法提高计算精度,2.5.1优选项,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-56,预处理器的主要功能包括单元定义、建模、分网单元定义用于定义、编辑或删除单元。如果单元需要设置选项，用该方法比用命令方法更直观方便实体建模用于创建模型（可以创建实体模型，也可直接创建有限元模型）ANSYS中有两种基本的实体建模方法：自底向上建模：首先创建关键点，然后把关键点连接成线、面和体。但也可不依顺序创建。如，可出直接连接关键点为面。自顶向下建摸：利用ANSYS提供的几何原型创建模型，这些原型是完全定义好了的面或体。创建原型时，程序自动创建较低级的实体。使用自底向上还是自顶向下的建模方法取决于用户的习惯和问题的复杂程度，通常情况是同时使用两种方式，才能高效建模。,2.5.2预处理器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-57,求解器包含了与求解相关的命令，包括分析选项、加载、载荷步设置、求解控制和求解分析类型和分析选项在此用户需要决定分析类型。ANSYS提供了如下几种类型的分析：静态分析、模态分析、谐分析、瞬态分析、功率谱分析、屈曲分析和子结构分析一旦选定分析类型后，应当设置分析选项载荷和载荷步选项在ANSYS中，有下列六种载荷：DOF约束（Constraints）集中载荷（Forces）表面载荷（SurfaceLoads）体载荷（BodyLoads）惯性载荷（InertiaLoads）耦合场载荷（Coupled-fieldLoads）求解,2.5.3求解器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-58,用于查看某载荷步和子步的结果。也就是说，它是在某时间点或频率点上，对整个模型显示或列表结果读取用于定义从哪个结果文件中读入数据和读入哪些数据。如果不指定，则从当前分析结果文件中读入所有数据结果显示在通用后处理器中，有三种结果显示：图形显示、列表显示和查询显示结果计算用于计算选定单元的合力、总的惯性力矩或者对其他一些变量做选定单元的表面积分。可以指定力矩的主轴，如果不指定，则默认的以结果坐标系（RSYS）轴为主轴,2.5.4通用后处理器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-59,用来观察某点结果随时间或频率的变化，包含图形显示、列表、微积分操作、响应频谱等功能。一个典型的应用是在瞬态分析中绘制结果项与时间的关系，或者在非线性结构分析中画出力与变形的关系所有的操作都是基于变量的，此时，变量代表了与时间（频率）相对应的结果项数据。每个变量都被赋予一个参考号，该参考号大于等于2，参考号1赋给了时间（或频率）。显示、列表或者数学运算都是通过变量参考号进行的,2.5.5时间历程后处理器,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-60,3.直接生成法建模过程3.1方案规划3.2创建属性列表3.3定义节点及单元,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-61,3.直接生成法建模过程（示例）,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-62,4.实体建模的基本过程4.1坐标系和工作平面的设定4.2图元及基本图元的生成4.3图元的修改4.4实体建模的基本途径4.5布尔运算,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-63,谢谢各位！,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-64,硕士研究生学位课程讲义（2006）,通用有限元程序ANSYS及应用(三),主讲：钱江二OO六年三月十日,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-65,硕士研究生学位课程讲义（2006）,第三讲内容提要4.实体建模的基本过程示例4.1问题概述4.2定义材料、几何参数和单元类型4.3创建几何模型4.4划分网格4.5加载与求解4.6查看结果4.7命令流输入,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-66,4.1问题概述,三层框架结构，层高4米，结构平面图如下：,三层框架结构平面示意图,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-67,4.1问题概述（续）,主要承重构件的截面尺寸及材料力学性能参数框架柱：500mm500mm混凝土柱外环梁：300mm500mm混凝土梁楼面梁：10500工字钢，高H500mm，宽B200mm，翼缘t116mm，腹板t210mm楼面板：100mm混凝土楼面板材料特性：混凝土C30，弹模E3.01010N/m2，泊松比0.2，密度2500Kg/m3型钢钢材：弹模E2.11011N/m2，泊松比0.3，密度7800Kg/m3,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-68,4.2定义材料、几何参数和单元类型,启动ANSYS设置相关工作目录和工作文件名，注意：工作目录不能用中文定义分析类型选择MainMenuPreferences命令，弹出如下优选对话框,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-69,4.2定义材料、几何参数和单元类型,定义分析标题选择UtilityMenuFileChangeTitle命令，弹出如下对话框输入分析标题：FrameStructureAnalysis,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-70,4.2定义材料、几何参数和单元类型,定义单元类型选择MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete命令，弹出ElementType对话框，单击Add按钮，在新弹出的LibraryofElementTypes对话框中选择Beam4用于模拟框架柱，单击Apply按钮,按上述步骤继续选择Beam4为ElementType2用于模拟外环梁；选择Beam4为ElementType3用于模拟楼面梁；选择Shell63为ElementType4用于模拟楼面板。全部完成后单击Close按钮，关闭对话框。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-71,4.2定义材料、几何参数和单元类型,定义实常数选择MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete命令，弹出RealConstants对话框，选择Add，显示ChooseElementType对话框，选中Type1Beam4后，单击OK按钮，在弹出的RealConstantSetNumber1，forBeam4对话框中如图输入框架柱各参数：,Cross-sectionalAREA0.25AreamomentofinertiaIZZ=1/192AreamomentofinertiaIYY=1/192ThicknessalongZaxisTKZ=0.25ThicknessalongYaxisTKY=0.25TorsionalmomentofinertiaIXX=2/192类似地，重复上述步骤完成ElementType2和3，forBeam4,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-72,4.2定义材料、几何参数和单元类型,定义实常数（续）选择ElementType4Shell63后，在新弹出的RealConstantSetNumber4，forShell63对话框中如图输入楼面板参数：,全部完成后单击Close按钮，关闭对话框。注意：不同的单元类型，其对应的实常数对话框格式和内容均会有所不同，输入数据时一定要仔细核对。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-73,4.2定义材料、几何参数和单元类型,定义材料属性选择MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModels命令，将弹出如下图所示的DefineMaterialModelBehaviour对话框：,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-74,4.2定义材料、几何参数和单元类型,定义材料属性（续）选择MaterialModelsAvailableStructuralLinearElasticIsotropic，弹出左图所示的LinearIsotropicMaterialPropertiesforMaterialNumber1对话框，输入参数EX3.0e10，PRXY0.2，分别定义混凝土材料弹性模量和泊松比：,选择MaterialModelsAvailableStructuralDensity，弹出如右图所示的DensityforMaterialNumber1对话框，输入参数DENS2500，定义混凝土材料密度。按上述步骤继续完成MaterialNumber2型钢材料属性的定义，最后用材料属性对话框中的Material下拉菜单选项Exit，完成材料属性定义，关闭对话框。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-75,4.3创建几何模型,生成关键点（Keypoint）选择MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointInActiveCS命令，弹出如图所示的CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem对话框，在对话框的Keypointnumber栏中输入1，在X、Y、Z坐标栏中输入（0，0，0），单击Apply生成框架柱Z1的下端点Keypoint1；同样地输入（0，0，4）生成框架柱Z1的上端点Keypoint2。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-76,4.3创建几何模型,生成框架柱Z1线元（Line）选择MainMenuPreprocessorModelingCreateLinesStraightLine命令，弹出左下图所示选取对话框，顺序点击Keypoint1和Keypoint2，即在两点之间生成一条直线。,重复执行前述操作步骤，生成全部框架柱和梁的线元，得到如上图所示的框架结构几何模型。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-77,4.3创建几何模型,生成楼面板面元（Area）选择UtilityMenuSeletEntities命令，弹出左图所示选取图元对话框，在选取类型表中选Lines，选取标准表中选ByLocation，参数设定窗中输入Z坐标限定范围Min，Max为（4，4），单击OK按钮，即选中标高4米处二层楼面内全部线元。选择UtilityMenuPlotCtrlsNumbering命令，弹出右图所示图元编号控制对话框，选定LinenumbersON；,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-78,4.3创建几何模型,选择UtilityMenuPlotReplot命令，执行后得到如下图所示的线元编号显示。,24February2006,通用有限元程序ANSYS及应用,L1-79,4.3创建几何模型,选择MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasArbitrarybyLines命令，弹出左图所示选取对话框，顺序点击线元L13、L24、L16和L22，即在此四条线段所围区域内生成楼板面元。重复执行上述操作，生成二层楼面内全部楼板面元；再