《基于ANSYS平台的有限元分析手册：结构的建模和分析》是深入理解并掌握ANSYS软件在结构工程领域应用的重要参考资料。该手册详细介绍了如何利用ANSYS进行复杂的结构建模、求解以及结果分析，是工程师进行工程计算和设计优化的得力工具。 在有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）中，ANSYS是一款全球广泛使用的软件，它能处理各种类型的工程问题，包括静态、动态、热力学、流体动力学等。结构的建模与分析是其核心功能之一，涉及到的内容广泛且深入。 1. **结构建模**：在ANSYS中，建模通常包括几何模型的创建、网格划分和材料属性定义三个步骤。几何模型可以是简单的实体或复杂的曲面，通过CAD软件导入或者直接在ANSYS内构建。网格划分将几何模型离散化为有限个单元，以适应数值计算。材料属性定义涉及弹性模量、泊松比、密度等参数，确保模型真实反映物理特性。 2. **边界条件设定**：在分析前，需设置适当的边界条件，如固定约束、荷载施加、初始条件等。这些条件模拟实际工况，确保分析结果准确无误。 3. **求解过程**：在模型准备完毕后，ANSYS会运用数值方法求解方程组，找出结构在给定条件下的响应。这包括位移、应力、应变、力等关键参数。 4. **结果后处理**：分析完成后，结果可视化是理解模型性能的关键。ANSYS提供了丰富的后处理工具，可显示云图、曲线、截面视图等，帮助工程师直观地理解分析结果。 5. **优化设计**：除了基本的分析，ANSYS还支持设计优化，通过对设计变量、目标函数和约束条件的调整，寻找最优设计方案，以满足工程性能和成本目标。 6. **非线性分析**：对于材料非线性（如塑性变形）、几何非线性（大变形）和接触非线性等问题，ANSYS也能提供解决方案。这些高级功能使得ANSYS在处理复杂工程问题时具有强大的能力。 7. **动态响应分析**：在涉及振动、冲击或瞬态问题时，ANSYS能够计算结构的频率、振型和动态响应，这对于航空航天、汽车等领域尤其重要。 8. **多物理场耦合分析**：除了结构力学，ANSYS还能进行热-力耦合、流-固耦合等多物理场分析，实现跨学科问题的综合解决。 通过深入学习《基于ANSYS平台的有限元分析手册：结构的建模和分析》，工程师可以掌握使用ANSYS进行高效、准确的结构分析技能，提升工程设计水平，解决实际工程中的各类挑战。无论是在产品开发、性能验证还是故障诊断等方面，ANSYS都能提供强大的技术支持。

3D 修正桁架有限元模型，用于对薄折纸结构进行高效准确的建模。 在捕捉几何非线性的同时考虑桁架和铰链的弹性材料模型。 实现了非线性路径跟随的广义位移控制方法，使用拉格朗日乘子方法的周期性边界约束，以及分岔分支跟随的特征值扰动分析。 通过基于梯度的技术实现的折叠模式优化拓扑。 包括来自以下出版物的方法和示例： Gillman, A.、K. Fuchi 和 PR Buskohl。 基于桁架的折纸结构非线性力学分析表现出分岔和极限点不稳定性。 国际固体与结构杂志，147：80-93，2018 年。 Gillman, A.、Fuchi, K. 和 PR Buskohl。 “通过非线性力学和拓扑优化发现顺序折纸折叠。” 机械设计杂志，印刷中。 Gillman, A.、K. Fuchi、G. Bazzan、EJ Alyanak 和 PR Buskohl。 “通过非线性力学分析发现具有最佳驱动

ANSYS APDL 输出有限元模型刚度矩阵和质量矩阵Matlab后处理代码

针对施工和使用阶段过程中,桥梁结构的受力状态不断变化,以及使用阶段多种载荷对桥梁上部结构的作用使桥梁上部结构受力状态不断变化的问题,采用有限元软件对桥梁上部结构进行分析,建立与实际情况更接近的有限元模型,更准确的模拟不同作用力对桥梁上部结构的影响.提取环境激励法下桥动态测量值作为目标函数,以纵向弹簧刚度、横向弹簧刚度、底板纵向加劲肋厚度、顶板厚度作为修正参数,对连续刚构梁桥进行模型修正.结果表明:修正后有限元模型的动力特性与实测结果的误差仅为3%,修正后的结构有限元模型可以为大桥损伤监测、整体评价以及深入研究提供可靠依据.

图 4.3 有限元模型中的网格划分情况 （3）网格控制 有限元模型的建立就是划分网格的过程，网格划分情况见图 4.3。网格划分是 定义各部分几何模型的材料属性和单元类型，并控制网格密度生成能精确求解相 关问题的有限元网格。 如图 4.3所示，网格属性说明如下： 压电元件：PLANE13 (2号单元类型)、材料PZT-4+、PZT-4- 。 前辐射头：PLANE42 (1号单元类型)、材料硬铝。 后质量块：PLANE42 (1号单元类型)、材料黄铜。 预应力螺栓：PLANE42 (1号单元类型)、材料 45＃钢。 流体内边界上单元：FLIUD29 (3号单元类型)、材料水0。 中间部分流体：FLIUD29 (4号单元类型)、材料水0。 流体外圆边界线：FLIUD129 (5号单元类型)、材料水1。 网格密度控制，流体中的网格划分，要对应分析的频率上限fH的波长， 定网 格密度，一般每个波 据具体计算问题而 要的单元太多，计算量过大时，可适当减少分网格的密度。有时 为了 通过对较小频率范围分段建模分析来解决。 （4） 数量等等。 本例 确 长要分 20段以上。其实分多密为好，要根 定，求解问题需 兼顾几何模型的尺寸及有限元网格的密度，很可能造成单元数过大，如果是 由于频率范围太宽（fL下限频率决定几何模型的大尺度、fH上限频率决定有限元模 型的网格高密度），可以 网格规模查验 利用下拉菜单的 LIST命令，查验网格规模，包括节点数量、单元 分析中有限元模型包括 28415个单元、28752个节点。

摩擦触觉感知有限元模型研究，张建凯，唐玮，触觉感知对人类感知周围世界具有至关重要的作用，通常，手指触摸时的触觉感知与手指内部的机械响应关系密切。本文建立具有非线性

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假人模型，车辆碰撞假人有限元模型，适合做乘员安全的研究者利用

以新汶矿业集团有限责任公司赵官矿选煤厂主厂房为研究对象,运用有限元分析软件AN-SYS对其创建有限元模型和进行模态分析,计算出了主厂房的前6阶固有频率和模态振型,并确定了其振动特性。模态分析结果表明:主厂房前6阶固有频率在1.725 2～5.133 2 Hz之间,远小于振动筛的工作频率15 Hz,所以在振动筛正常工作时主厂房不存在共振现象;随着主厂房前6阶固有频率的增大,主厂房的振型也越来越复杂,当变形达到一定程度时,主厂房将遭到损坏。主厂房的模态分析结果为该厂的振动分析提供了理论依据,同时,也为进一步的谐响应分析和结构优化提供了参考数据。