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文档简介

1、 结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。结构这个术语是一个广义的概念，它包括土木工程结构，如桥梁和建筑物；汽车结构，如车身骨架；海洋结构，如船舶结构；航空结构，如飞机机身等；同时还包括机械零部件，如活塞传动轴等等。 结构分析中计算得出的基本未知量（节点自由度）是位移，其他的一些未知量，如应变、应力和反力可通过节点位移导出。 平面问题的静力分析轴对称结构的静力分析周期对称结构的静力分析桁架结构静力分析任意三维结构的静力分析1 结构线性静力分析2 桁架结构静力分析桁架（Truss）是由细直构件在端点连接而成的一种结构，这些细直构件通常是木质或者金属制的。平面桁架：位于一平面，常用于支承屋顶

2、或者桥梁。三维桁架结构：与二维桁架相差不是很大，只是载荷与桁架不在同一个平面内，不能简化为二维问题分析。桁架分析的基本假设：1所有载荷均作用于连接点；2构件由光滑插销连接。 上述两个假设，使得桁架中的每个构件均为二力构件，即只有构件的两端受力，且作用力沿构件轴线方向。 本例分析的问题是自行车的框架。从实际框架中抽象出来的模型为一个简单空间桁架。整个框架由铝合金空心管制成，铝管的外径为25mm，壁厚2mm。 验证分析就是用最简单的模型提取最有效的数据做为参考数据。在试图解决一个新的分析类型时，需要对比数据（比如解析解或者经验数据等），这就需要首先分析简化模型。如果简化模型的分析结果可以认定是可靠

3、，则表明对实际模型的处理方案是可行的。分析简化模型的过程中确保分析类型、单位、比例等参数准确。本例用简单悬臂梁模型作为验证，验证模型如图所示。铝管的外径为25mm，壁厚2mm。3 平面应力分析 对一个书架上常用的钢支架进行结构静力分析。假定支架在厚度方向上无应力（即平面应力问题）选用8节点的平面应力单元；支架厚度为3.125mm；材料普通钢材，弹性模量取E=200 GPa；支架左边界固定；顶面上作用一个2.625KN/m均布荷载4 任意三维结构的静力分析5 轴对称结构的静力分析 在工程实践所应用的结构中，有许多结构是可以由一个截面绕某固定轴旋转而生成的，如果这种结构所受的外载荷和边界条件也沿此轴对称，则称此结构为轴对称结构。 在有限元理论中对于此类结构有专门的简化方法，在ANSYS中也可以通过结构的轴对称性简化模型，减少模型规模、缩短计算时间，提高计算效率。6 周期对称结构的静力分析 如果结构绕其轴旋转一个角度，结构（包括材料常数）与旋转前完全相同，则将这种结构称为周期对称结构（循环对称结构）。符合这一条件的最小旋转角称为旋转周期，从结构中任意取出夹角为的部分都可以称为结构的基本扇区。 在ANSYS中可以利用结构的周期对称性，在建立模型和求

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