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1、2.1三维实体元SOLID452.1.1单元简介1．单元形状SOLID45单元是三维实体单元，该单元在每个节点上有三个自由度（X、Y、Z方向的位移）。SOLID45的几何形状2．单元参数输入对于SOLID45单元而言，其必须或可选的参数输入包括：l节点：I、J、K、L、M、N、O、Pl自由度：UX,UY,UZl材料参数nEX（弹性模量）、EY、EZnPRXY,PRYZ,PRXZ(orNUXY,NUYZ,NUXZ)（泊松比）nALPX,ALPY,ALPZ(orCTEX,CTEY,CTEZorTHSX,THSY,THSZ)（热膨胀系数）nDENS（密度）n其它参数3．结果的输出SOLID4
2、5单元的结果输出对于三维实体单元SOLID45而言，工程上主要关注其在荷载作用下的变形（挠度）及应力各分量等。对于实体结构的变形，可以直接通过ANSYS中的位移来获得，而应力各分量，包括S：X,Y,Z,XY,YZ,XZ，主应力分量S：1,2,3，等效应力S：EQV，都可以在后处理中绘制等值线图，便于观察。2.1.1实例分析考虑一根10m高的混凝土柱，EX＝2e10Pa，Prxy=0.167；Dens=2400；截面尺寸为B*H=0.6m×0.8m，在自由端作用100KN的水平推力，分析其变形和内力。ANSYS的分析过程：l进入ANSYS工作界面；改变工作目录UtilityMenu>Ch
3、angeDirectory…l进入前处理模块：MainMenu>Preprocessorl定义单元类型；点击ElementType>Add/Edit/Delete，在弹出的对话框中添加；l定义材料；MaterialProps>MaterialModels，在弹出的对话框内设置；l创建八个关键点：1（0，0，0）、2（0.8，0，0）、3（0.8，0.6，0）、4（0，0.6，0）、5（0，0，10）、6（0.8，0，10）、7（0.8，0.6，10）、8（0，0.6，10）；这里介绍在命令行直接创建关键点的方法：在命令行输入K,1,0,0，后回车；在命令行输入K,2,0.8,0，后回车
4、；即可生成两个关键点。同样可生成其他关键点。l连接关键点生成体；同样，可以利用命令行生成体。在命令行输入V,1,2,3,4,5,6,7,8，后回车；也可用菜单执行：用鼠标依次选择8个关键点，然后点击OK即可生成。l指定体属性这里要指定单元类型号和材料号，不需要指定实参。Meshing>MeshAttributes>AllVolumes…l指定线划分密度指定线划分为长为8份，宽为6份，高为50份；菜单命令为：指定不同的线，设置对应的划分份数。选择Apply时，可以连续将线的划分份数指定。l划分网格；可通过网格工具来划分，也可在命令行输入VMESH,1，后回车。点击工具栏的SAVE_DB，
5、保存文件。也可将文件另存为*_mesh.db，便于以后从该阶段恢复。l进入求解器；MainMenu>Solution由于是悬臂梁，我们现在对基础端节点的所有自由度进行约束。DefineLoads>Apply>Structual>Displacement>OnNodesl施加重力加速度DefineLoads>Apply>Structual>Inertia>Gravity>Global，在Z方向加上9.8m/s2的重力加速度值。l施加集中力在梁顶端中间节点上施加水平向集中力100KN；DefineLoads>Structual>Force/Moment>OnNodesl求解Solve>Cu
6、rrentLS。l进入后处理，查看结果进入后处理程序MainMenu>GeneralPostprocl查看变形/挠度GeneralPostProc>PlotResults>DeformedShapel查看变形/挠度（UX）的等值线云图GeneralPostProc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu从图中可以看出最大挠度为65.4mm。l查看位移矢量图将每个结点的位移用矢量的形式表达出来，可同时表达多个位移量。GeneralPostProc>PlotResults>VectorPlot>Predefined，可设定绘制比例。l生成截面应力云图查看底端处的
7、等值线云图。n绘制应力云图PlotResults>ContourPlot>NodalSolun移动工作平面：UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPto>XYZLocations+，将工作平面略微提高一点，保证能切割到结构。n绘制工作平面处的截面云图UtilityMenu>PlotCtrls>Style>HiddenLineOptions…，选择Section和Workingplane，点击OK。调整视角，即可观察到截面处应
