导读：ANSYS预应力施加 *** 在工程分析中的应用1 ANSYS在土木工程中的应用ANSYS软件作为一个大型通用有限元分析软件，现已成为土木建筑行业CAE仿真软件的主流。ANSYS在钢结构和钢筋混凝土建筑、体育场馆、桥梁、大坝、隧道以及地下建筑分析
ANSYS预应力施加 *** 在工程分析中的应用
1 ANSYS在土木工程中的应用
ANSYS软件作为一个大型通用有限元分析软件，现已成为土木建筑行业CAE仿真软件的主流。ANSYS在钢结构和钢筋混凝土建筑、体育场馆、桥梁、大坝、隧道以及地下建筑分析等工程中得到了广泛的应用，可以对这些结构在各种外荷载条件下的受力、变形、稳定性及各种动力特性做出全面分析，从力学计算、组合分析等方面提出了全面的解决方案，为土木工程师提供了强大而且全方面的分析手段。ANSYS在中国的很多大型土木工程中都得到了应用，如上海的金贸大厦、国家大剧院、佛山世纪莲体育中心、上海科技馆太空城、广州体育馆、黄河下游特大型公路斜拉桥等都利用了ANSYS软件进行有限元仿真分析。
2 ANSYS中预应力拉索的处理
ANSYS中的link10单元是空间三维杆单元，每个节点有三个自由度X，Y，Z。没有弯曲刚度，但有应力刚化和大变形能力。可通过输入参数项里的option 选项控制杆单元只受拉或只受压，很适合模拟索单元(只受拉)或模板支撑(只受压)。虽然在模拟拉索的时候可以用给拉索施加初始应变的 *** 来对拉索施加预应力，但经计算后发现，拉索的预应力值不是人们所预想的而是比计划的预应力小，这是由于给结构施加预应力后结构变形产生了预应力变化而导致的，要避免这种情况，真实地模拟实际的状态，利用ANSYS中单元死活的 *** 会比较好的解决这个问题。
在ANSYS中,“杀死”一个单元并不是将一个单元移除，而是把刚度、质量和单元荷载设为一个相当小的数值，这样所产生的效果就是移除这个单元时所得到的计算结果。当单元被激活时，它的刚度、质量和单元荷载返回原始值，但没有应变历史的记录。然而，以实常数形式定义的初应变则不受单元死活选项的影响，当大变形效应开关打开时(NLGEOM，ON)，为了与当前的节点位置相匹配，单元的形状被改变。这样，可利用hnk10单元的初应变选项和死活单元的特性来实现索力的初始张拉力和索力的调整。具体过程如图1所示。
31 工程简介
广州体育馆屋盖为大跨度空间析架十交叉支撑拉索轻型钢结构，其主场馆跨度为160mx110m。屋架构件由钢支座、纵向主析架、辐射析架、周边箱形水平钢环梁、钢擦条及支撑拉索组成，辐射析架上端与主析架闭合框焊接，下端用端板与周边钢环梁连接。屋盖上弦面间距10m设置环向上擦条，周边端开间设交叉钢索支撑，上弦面另有4道径向水平交叉钢索支撑，辐射析架间在上弦主擦条位置加设环向垂直交叉钢索支撑，所有交叉钢索均施加25 kN-40 kN 的预应力。
32 ANSYS中单元的选取和划分
经过对此网架结构的受力特点进行初步分析，因每根杆件的受力特点均以拉压为主，所受弯矩较小，所以杆件采用beam189单元进行模拟，这个单元是3d杆单元，具有3个节点，每个节点有6个自由度，采用铁木辛柯梁理论，可以选择截面的形状。拉索单元采用link10单元。
由于结构采用抗震支座，抗震支座要满足切向刚度和阻尼的要求，所以用仪爪combin14单元来模拟支座，combin14是空间两节点的弹簧单元，可以自由设置刚度与阻尼特性。
33 建模技巧和 ***
本模型全部采用APDL语言建模，与GUI方式相比APDL有着其独特的优点，APDL可以通过变量与循环来控制所生成的点、线、面，使得一些重复的劳动得以避免，大大地加快了模型的输入速度。该工程中辐射析架的分布非常地有规律，所以采取了循环控制的建模方式，先通过简单的循环建立生成单福的辐射析架的命令流，后将这段命令流进行循环，通过在循环过程中代人不同的辐射析架底端点生成其他的辐射析架。用这种 *** ，不但减少了大量的重复劳动，而且可以严密地控制节点编号，为以后荷载的施加创造了良好的条件。
34 分析结果
341 模态分析
通过模态分析计算得到结构的固有频率如表1所示，之一阶振型表现为主析架的弯曲模态。
342 静力分析
对结构施加恒载、活载、风荷载，得到该种工况下的内力，而温度则作为一种单独的活载工况施加于屋盖上。在恒载和满布活载作用下，辐射析架上弦杆以受压为主，屋盖两端部辐射析架R12，RT3，RT4和RT38，RT39，RT40下弦杆全部受压，其他辐射析架下弦杆则在靠近屋脊和环梁部分受压，中间部分受拉。但在风荷载和半边活载共同作用下，各棍辐射衔架下弦杆则全部受压。
343 动力分析
对于大规模的空间结构，屋盖自由度很多，利用振型分解反应谱法计算时先采用Block Lanczos法求出前108阶振型，然后用CQC法藕合得到地震反应。输人的反应谱为地震反应谱，地震影响系数。借鉴JGJ99-98高层民用建筑钢结构技术规程的。曲线确定，amax取7度基本烈度所对应的值。经计算,采用振型分解反应谱法计算所得的地震作用下,杆件内力小于风荷载作用下的杆件内力，风荷载所引起的杆件内力在规范允许的范围内。
ANSYS是一款强大的有限元分析软件，它对单元数量有一定的限制。具体来说，ANSYS中的单元数量限制可以分为两个方面：
1 软件版本和许可证限制：不同的ANSYS版本和许可证类型可能对单元数量有不同的限制。一般来说，ANSYS的学术版本和商业版本在单元数量上都有一定的限制。例如，某些版本可能限制单元数量为50,000或者100,000个。这些限制是由软件开发者设定的，旨在控制使用软件的用户对于单一计算机的负载。如果你超过了单元数量限制，可能需要升级到更高级的许可证或版本才能处理更大规模的单元数量。
2 计算机硬件限制：除了软件本身的限制，你的计算机硬件也可能对单元数量有限制。大规模的有限元分析需要大量的内存、处理器和存储空间来存储和计算分析所需的数据。如果你的计算机硬件资源不足，可能无法处理较大规模的单元数量。在这种情况下，你可能需要考虑升级计算机硬件或使用更强大的计算机集群来满足需求。
总结起来，ANSYS对单元数量有限制，这一限制取决于软件版本和许可证类型，以及计算机硬件资源。如果你遇到了单元数量限制的问题，建议检查你使用的软件版本、许可证类型以及计算机硬件资源是否满足要求，并进行相应的升级或调整。
ANSYS中建模的典型步骤 通常的建模过程应该遵循以下要点: 开始确定分析方案在开始进入ANSYS之前,首先确定分析目标,决定模型采取什么 样的基本形式,选择合适的单元类型,并考虑如何能建立适当的网格密度 进入前处理(PREP7)开始建立模型多数情况下,将利用实体建模创建模型 建立工作平面 利用几何元素和布尔运算操作生成基本的几何形状 激活适当的坐标系 用自底向上 *** 生成其它实体,即先定义关键点,然后再生成线,面和体 用布尔运算或编号控制将各个独立的实体模型域适当的连接在一起 生成单元属性表(单元类型,实常数,材料属性和单元坐标系) 设置单元属性指针 设置网格划分控制以建立想要的网格密度,这个步骤并不总是必要的,因为进入了 ANSYS程序有缺省单元尺寸设置存在(参见§7)(若需要程序自动细化网格,此时应退出前 处理(PREP7),激活自适应网格划分) 通过对实体模型划分网格来生成节点和单元 在生成节点和单元之后,再定义面对面的接触单元,自由度耦合及约束方程等 把模型数据存为JobnameDB 退出前处理
这些东西需要你有全面的ansys知识才会知道！
这些知识的来源基本上是help英文文档，所以选择的标准的是特别多的！
1，确定求解问题的物理范围，在物理范围内有各自的单元
2，查看物理问题相关度，结构的也许与热学有关系，而没有流体的时候就基本上确定了排除使用流体单元的可能性
3，每一种物理问题都有不同的方式来求解，在不同的方式里面又有单元的划分，比如有些单元适合于平面分析，有些单元适合于三维分析！
110版本的单元全部在这里：
Elements Reference | Chapter 3 Element Characteristics |
31 Element Classifications
Classification Elements
Structural Point MASS21
Structural Line 2-D LINK1
3-D LINK8 , LINK10, LINK11, LINK180
Structural Beam 2-D BEAM3, BEAM23, BEAM54
3-D BEAM4, BEAM24, BEAM44, BEAM188, BEAM189
Structural Solid 2-D PLANE25, PLANE42, PLANE82, PLANE83, PLANE145, PLANE146, PLANE182, PLANE183
3-D SOLID45, SOLID65, SOLID92, SOLID95, SOLID147, SOLID148, SOLID185, SOLID186, SOLID187
Structural Shell 2-D SHELL61, SHELL208, SHELL209
3-D SHELL28, SHELL41, SHELL43, SHELL63, SHELL93, SHELL150, SHELL181, SHELL281
Structural Solid Shell 3-D SOLSH190
Structural Pipe PIPE16, PIPE17, PIPE18, PIPE20, PIPE59, PIPE60
Structural Interface INTER192, INTER193, INTER194, INTER195, INTER202, INTER203, INTER204, INTER205
Structural Multipoint Constraint Elements MPC184, MPC184-Link/Beam, MPC184-Slider, MPC184-Revolute, MPC184-Universal, MPC184-Slot, MPC184-Point, MPC184-Trans, MPC184-Cylin, MPC184-Planar, MPC184-Weld, MPC184-Orient, MPC184-Spherical, MPC184-General
Structural Layered Composite SOLID46, SHELL91, SHELL99, SOLID185 Layered Solid, SOLID186 Layered Solid, SOLSH190, SOLID191
Explicit Dynamics LINK160, BEAM161, PLANE162, SHELL163, SOLID164, COMBI165, MASS166, LINK167, SOLID168
Visco Solid VISCO88, VISCO89, VISCO106, VISCO107, VISCO108
Thermal Point MASS71
Thermal Line LINK31, LINK32, LINK33, LINK34
Thermal Solid 2-D PLANE35, PLANE55, PLANE75, PLANE77, PLANE78
3-D SOLID70, SOLID87, SOLID90
Thermal Shell SHELL57, SHELL131, SHELL132
Thermal Electric PLANE67, LINK68, SOLID69, SHELL157
Fluid FLUID29, FLUID30, FLUID38, FLUID79, FLUID80, FLUID81, FLUID116, FLUID129, FLUID130, FLUID136, FLUID138, FLUID139, FLUID141, FLUID142
Magnetic Electric PLANE53, SOLID96, SOLID97, INTER115, SOLID117, HF118, HF119, HF120, PLANE121, SOLID122, SOLID123, SOLID127, SOLID128, PLANE230, SOLID231, SOLID232
Electric Circuit SOURC36, CIRCU94, CIRCU124, CIRCU125
Electromechanical TRANS109, TRANS126
Coupled-Field SOLID5, PLANE13, SOLID62, SOLID98, ROM144, PLANE223, SOLID226, SOLID227
Contact CONTAC12, CONTAC52, TARGE169, TARGE170, CONTA171, CONTA172, CONTA173, CONTA174, CONTA175, CONTA176, CONTA177, CONTA178
Combination COMBIN7, COMBIN14, COMBIN37, COMBIN39, COMBIN40, COMBI214, PRETS179
Matrix MATRIX27, MATRIX50
Infinite INFIN9, INFIN47, INFIN110, INFIN111
Surface SURF151, SURF152, SURF153, SURF154, SURF156, SURF251, SURF252
Follower Load FOLLW201
Meshing MESH200
Reinforcing REINF265
高耀东编著《ANSYS18_2有限元分析与应用实例》
用ANSYS软件提取单元及结构刚度矩阵
用SOLID185单元分析悬臂梁的剪切闭锁
厚壁圆筒的体积闭锁分析
观察沙漏
平面桁架的受力分析
关键点和线的创建实例——正弦曲线
一些特殊线的创建。包括：过一个已知关键点作一个已知圆弧的切线、作两条圆弧的公切线、作一组折线、按函数关系作曲线——正弦曲线、圆锥阿基米德螺旋线、圆锥对数螺旋线和创建椭圆线
圆柱面的创建
按函数关系作曲面——双曲抛物面
体的创建及工作平面的应用实例——相交圆柱体
复杂形状实体的创建实例——螺栓
斜齿圆柱齿轮的创建
直齿锥齿轮齿廓曲面的创建
几何模型的单元划分实例——面
回转体、底座、直齿圆柱齿轮轮齿、容器接管
LINK11单元的应用
BEAM188、BEAM189单元的应用——基本应用、约束扭转、创建渐变截面梁、自定义梁截面——双金属片
PLANE182、PLANE183单元的应用——平面应力问题、轴对称问题
循环对称结构在离心力作用下的应力和变形分析
SHELL181单元的应用——基本应用、用绑定接触创建有限元模型
实例
受压薄板
受压薄板
对称性应用实例——作用任意载荷的对称结构
均匀分布的压力载荷、线性分布的压力载荷
在容器中施加静水压力
用表格数组进行函数加载——静水压力
用函数编辑器定义表面载荷
转矩的施加
在单个螺栓联接施加预紧力载荷、汽缸缸体和端盖间螺纹联接的受力分析
作刚架的弯矩图
计算实体单元某个面上的剪力、弯矩等内力
展成法加工齿轮模拟
圆轴扭转分析
复杂静定桁架的内力计算
悬臂梁的静力学分析
空间桁架桥的静力学分析
连续梁的内力计算
用自由度释放创建梁单元的铰接连接
薄板弯曲问题的理论解和有限元解的对比
壳单元结果与其他类型单元结果的对比—简支梁
平面问题的求解实例—厚壁圆筒问题
空间问题的求解实例—扳手的受力分析
用实体单元计算转轴的应力
在连杆上施加轴承载荷
均匀直杆的固有频率分析
斜齿圆柱齿轮的固有频率分析
有预应力模态分析实例—弦的横向振动
循环对称结构模态分析实例——转子的固有频率分析
完全法分析实例——单自由度系统的受迫振动
模态叠加法分析实例——悬臂梁的受迫振动
瞬态动力学分析实例——凸轮机构
施加初始条件——将单自由度系统的质点从平衡位置拨开
施加初始条件实例——抛物运动
瞬态动力学分析实例——连杆机构的运动学分析
瞬态动力学分析实例——车辆通过桥梁
谱分析实例——地震谱作用下的结构响应分析
结构非线性分析——盘形弹簧载荷和变形关系分析
特征值屈曲分析实例——压杆稳定性问题
非线性屈曲分析实例——悬臂梁
材料非线性分析实例——自增强厚壁圆筒承载能力研究
材料蠕变分析实例——受拉平板
接触分析实例——平行圆柱体承受法向载荷时的接触应力分析
接触分析实例——组合厚壁圆筒
非线性分析实例——将钢板卷制成圆筒（柔体-柔体接触）
非线性分析实例——将钢板卷制成圆筒（刚体-柔体接触）
接触分析实例——斜齿圆柱齿轮传动分析
利用MPC技术对SOLID-SHELL单元进行连接实例——简支梁
单元生死技术应用——厚壁圆筒自增强后精加工
单元生死技术应用——焊接模拟
单元生死技术应用——隧道开挖
水箱
在结构上直接施加温度载荷进行热应力计算——双金属片
用直接法计算热应力实例——液体管路
用多物理场求解器（MFS方案）计算热应力——液体管路
运用CFX软件分析冷热水混合三通管
运用单向流固耦合分析水流通过变径管
用表格型数组施加载荷——施加随位置变化的压力载荷
用表格型数组施加载荷实例——施加随时间变化的力载荷
简谐响应的迭加——结构同时作用多个正弦载荷时的响应分析
宏的创建实例——计算实体的体积、面积、长度
优化设计实例——液压支架四连杆机构尺寸优化
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