Лабораторная работа №1

Рассматривается задача о равновесии плоской фермы и требуется определить реакции опор вместе с усилиями в стержнях.

Для решения задачи создаём входной файл. Обычно он имеет расширение inp, но входной файл является текстовым и редактируется в обычном текстовом редакторе, его расширение, вообще говоря может быть любым. (к описанию прилагается образец)

Комментарий во входном файле начинается с восклицательного знака или со слова

/COM

Команды ANSYS не чувствительны к регистру. В одной строке помещается одна команда

Константы задаются командой вида

F_R='SMs1' ! Имя файла для вывода результатов 

Раздел препроцессора

Входной файл состоит из нескольких разделов

Первый из них - раздел препроцессора. Он начинается со строки

/PREP7

и содержит команды для выбора типа элемента

ET,1,LINK1 ! Стержневой конечный элемент LINK1 с четырьмя степенями свободы
! ET - команда для выбора элемента 
! 1 - номер типа элемента (в одной задаче их может быть несколько) 
! LINK1 - тип элемента

Для каждого типа элемента в ANSYS существует свой набор геометрических и механических параметров. В данном случае

R,1,1e-4     ! Площадь поперечного сечения стержней AREA=1e-4 (произвольная)
MP,EX,1,2E11 ! Модуль Юнга материалов стержней EX=2e11 (произвольный)

Полный синтаксис команды R следующийR, NSET, R1, R2, R3, R4, R5, R6. Параметр NSET означает номер набора геометрических параметров, в данной задаче все стержни имеют одинаковую площадь поперечного сечения. Следующие шесть параметров - значения различных геометрических параметров, первый из них - площадь поперечного сечения, смысл остальных можно посмотреть здесь. (Комментарий "произвольный" добавлен потому, что в статически определимой задаче усилия в стержнях не зависят от этих параметров)

В команде MP значение EX означает модель Юнга, 1 - номер материала (все стержни состоят их одного материала), 2e11 - значение в паскалях. С полным синтаксисом команды и набором параметров можно ознакомиться здесь

Далее определяем узлы по координатам на плоскости при помощи набора команд

N,1,0,0 ! Определяем узлы по координатам на плоскости
В команде N следующие параметры
N, NODE, X, Y, Z, THXY, THYZ, THZX

В нашем случае NODE (номер узла) равен единице (это число должно быть неотрицательным), X=Y=0. (значение X, Y равны нулю по умолчанию и команда равносильна следующей N,1)

Когда созданы, начинается построение стержневых элементов при помощи набора команд E вида

E,1,2

 1, 2 - номера узловых точек и стержневой элемент идёт из первой узловой точки в вторую.

Каждый раздел заканчивается словомFINISH

Раздел решения

Следующий раздел - раздел решения. Он начинается с команды /SOLU и содержит команды выбора типа анализа

ANTYPE,STATIC ! Статический анализ
а также команды, задающие закрепления
D,1,UY,0,,3,2 ! UY=0 в узлах 1 и 3
D,3,UX        ! UX=0 в узле 3
(полный синтаксис D, NODE, Lab, VALUE, VALUE2, NEND, NINC, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6, для первой команды 

  • NODE (номер первого узла) = 1;
  • Lab (степень свободы) = UX (горизонтальное перемещение); 
  • VALUE (значение) = 0; 
  • NEND (номер последнего узла) = 3;
  • NINC (шаг по узлам) = 2)

Далее идут команды для задания нагрузок

F,1,FY,-1E3,,3,2 ! FY=-1e3 в узлах 1 и 3
F,4,FY,-2E3,,5   ! FY=-2e3 в узлах 4 и 5
Полный синтаксис - здесь, обратите внимание на значения параметров по умолчанию.

Последняя команда в разделе

SOLVE ! решаем СЛАУ

Раздел постпроцессора

Последний раздел - постпроцессор

/POST1
/OUTPUT,F_R,res ! Направляем вывод в файл .res
 PRRSOL         ! Печатаем опорные реакции
 PRESOL,SMISC,1 ! Печатаем усилия в стержнях
/OUTPUT
FINISH

Таким образом, результаты помещены в файл SMs1.res, который находится в вашей рабочей папке. Для того, чтобы загрузить файл, используем команды File->Read Input From

Студенты сдают отчёт, включающий в себя:

  • Постановку задачи
  • Текст программы
  • Результаты работы программы, сравнение с точными результатами.