ANSYS桁架优化分析实例.doc

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1、ANSYS桁架优化分析实例优化分析的示例（GUI方法）在本例中，用一阶方法进行优化分析。问题描述一个有三根杆组成的珩架承受纵向和横向载荷。珩架的重量在最大应力不超过400psi最小化。（因此重量为目标函数。）三根梁的横截面面积和基本尺寸Ｂ在指定范围内变化。结构的重量初始设计为109.10磅。缺省允差（由程序计算）为初始重量的1%（11磅）。但是，为了便于收敛，一阶方法的优化分析中将目标函数的允差定为2.0。问题参数分析中使用如下材料特性：E=2.1E6psiRHO=2.85E-4lb/in3(比重)最大许用应力=400psi分析中使

2、用如下几何特性：横截面面积变化范围=1到1000in2(初始值为1000)基本尺寸B变化范围=400到1000in（初始值为1000）问题简图第一步：指定文件名1．选择UtilityMenu>File>ChangeJobname，打开文件名对话框。2．输入“truss”为工作文件名。3．单击OK关闭对话框。第二步：指定分析题目1．选择UtilityMenu>File>ChangeTitle，打开更改分析题目对话框。2．输入“OptimizationofaThree-BarTruss”作为分析题目。121．单击OK关闭对话框。第三步：

3、定义参数初始值1．选择UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters，打开数值参数对话框。在选择区域中输入下列内容：B=1000按ENTER键A1=1000按ENTER键A2=1000按ENTER键A3=1000单击OK。参数将在菜单中显示出来。2．在数值参数对话框中单击OK。第四步：定义单元类型1．选择MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete，打开单元类型对话框。2．在单元类型库对话框中单击Add。3．在左边列中单击StructuralLin

4、k。4．在右边列中单击2DSpar1。5．在单元参考号区域键入1。6．在单元类型库对话框中单击OK。7．在单元类型对话框中单击Close。第五步：定义实参1．选择MainMenu>Preprocessor>RealConstants，打开实参对话框。2．单击Add，打开实参对话框中单元类型。3．单击OK，打开LINK1实参对话框。4．在实参序列号区域中键入1。5．在横截面区域中键入A1。6．单击Apply。这将确认LINK1的实参并将1000输入实参1的横截面区域。7．在实参序列号区域键入2。8．在横截面面积区域键入A2。9．单击A

5、pply。这将确认LINK1的实参并将1000输入实参1的横截面区域。10．在实参序列号区域键入3。11．在横截面面积区域键入A3。12．在LINK1实参对话框中单击OK。13．在实参对话框中单击Close。第六步：定义材料特性1．选择MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>-Constant->Isotropic，打开各项同性材料特性对话框。2．在材料号区域中输入1。3．单击OK打开第二个各项同性材料特性对话框。4．在杨氏模量对话框输入2.1E6。121．单击OK并关闭对话框。第七步：生成结点1．选

6、择MainMenu>Preprocessor>-Modeling->Create>Nodes>InActiveCS，打开在活动坐标系中生成结点对话框。2．在结点号区域中输入1。3．在活动坐标域，第一个域中输入-B，第二个域中输入0，第三个输入0。4．单击Apply。结点1将出现在ANSYS图形窗口。5．在结点号码域中输入2。6．在活动坐标域，第一个域中输入0，第二个域中输入0，第三个输入0。7．单击Apply。结点2将出现在ANSYS图形窗口。8．在结点号码域中输入3。9．在活动坐标域，第一个域中输入B，第二个域中输入0，第三个输入

7、0。10．单击Apply。结点2将出现在ANSYS图形窗口。11．在结点号码域中输入3。12．在活动坐标域，第一个域中输入0，第二个域中输入-1000，第三个输入0。13．单击OK关闭在活动坐标系生成结点对话框。结点4将出现在ANSYS图形窗口中。所有4个结点都出现在ANSYS图形窗口中。14．打开结点号码。选择菜单UtilityMenu>PlotCtrls>WindowControls>WindowOptions打开窗口选项对话框。15．在结点号码框上单击OFF（将切换为ON）。16．单击OK关闭对话框。17．选择菜单Utilit

8、yMenu>PlotCtrls>WindowControls>WindowsOptions打开窗口对话框。18．在坐标位置出选取不显示选项。19．单击OK关闭对话框。第八步：生成单元1．选择菜单MainMenu>Preprocesso