為了幫助各位初學(xué)者掌握ANSYS分析的基本步驟，依據(jù)下列循序漸進(jìn)的求解指導(dǎo)，進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)支梁的靜力分析。注意在此分析中采用的ANSYS分析步驟，以及幾次將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存到文件中的操作。
使用ANSYS分析一個(gè)矩形截面簡(jiǎn)支梁。問(wèn)題條件如圖所示：
& 分析過(guò)程：
1. 啟動(dòng) ANSYS.
a. 開始 > 程序 > ANSYS*.* > Configure ANSYS Products
b. 打開File Management窗口，在Working Directory輸入或選擇您的工作目錄，如D:張三梁分析，在Job Name欄輸入或選擇您的工作文件名，如beam.
c. 選擇Run.
！以交互模式進(jìn)入ANSYS，工作文件名為beam.
！選擇工作目錄，命名或選擇工作文件名.
2. 創(chuàng)建基本模型
！使用帶有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的線模擬梁，梁的高度及橫截面積將在單元的實(shí)常數(shù)中設(shè)置.
a. Main Menu: Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS...
b. 輸入關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào) 1.
c. 輸入x,y,z坐標(biāo) 0,0,0.
d. 選擇 Apply.
e. 輸入關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào) 2.
f. 輸入x,y,z坐標(biāo)6,0,0 .
g. 選擇 OK.
！此時(shí)圖形顯示窗口出現(xiàn)所輸入的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)1和2.下面利用兩點(diǎn)創(chuàng)建線.
h. Main Menu: Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > Straight Line
！注意彈出的拾取菜單，以及輸入窗口中的操作提示.
i. 用鼠標(biāo)選取兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)1和2.
j. 在拾取菜單中選擇OK.
3. 存儲(chǔ)ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù).
Toolbar: SAVE_DB
！工作目錄中已保存了以工作名命名的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，可到工作目錄中查查看！
！ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)是當(dāng)用戶在建模求解時(shí)ANSYS保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù). 由于在ANSYS初始對(duì)話框中定義的工作文件名為beam，因此存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)到了名為beam.db的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中. 經(jīng)常存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)文件是必要的. 這樣在進(jìn)行了誤操作后，可以恢復(fù)上次存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件. 存儲(chǔ)及恢復(fù)操作，可以點(diǎn)取工具條，也可以選擇菜單：Utility Menu：File.
4. 設(shè)定分析模塊.
a. Main Menu: Preferences
b. 選擇 Structural.
c. 選擇 OK.
！使用“Preferences” 對(duì)話框選擇分析模塊，以便于對(duì)菜單進(jìn)行過(guò)濾. 如果不進(jìn)行選擇，所有的分析模塊的菜單都將顯示出來(lái). 例如這里選擇了結(jié)構(gòu)模塊，那么所有熱、電磁、流體的菜單將都被過(guò)濾掉，使菜單更簡(jiǎn)潔明了.
！創(chuàng)建好幾何模型以后，就要準(zhǔn)備單元類型、實(shí)常數(shù)、材料屬性，然后劃分網(wǎng)格.
5. 設(shè)定單元類型相應(yīng)選項(xiàng).
！對(duì)于任何分析，您必須單元類型庫(kù)中選擇一個(gè)或幾個(gè)適合您的分析的單元類型（對(duì)應(yīng)于梁的是梁?jiǎn)卧�，�?duì)應(yīng)于二維實(shí)體的是2D實(shí)體單元，對(duì)應(yīng)三維實(shí)體的是3D實(shí)體單元，不能選錯(cuò)）. 單元類型決定了輔加的自由度（位移、轉(zhuǎn)角、溫度等）。許多單元還要設(shè)置一些單元的選項(xiàng)，諸如單元特性和假設(shè)，單元結(jié)果的打印輸出選項(xiàng)等。對(duì)于本問(wèn)題，只須選擇 BEAM3 并默認(rèn)單元選項(xiàng)即可.
a. Main Menu: Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete
b. 選擇 Add . . .
c. 左邊單元庫(kù)列表中選擇 Beam.
d. 在右邊單元列表中選擇 2D elastic 3 (BEAM3).
e. 選擇 OK 接受單元類型并關(guān)閉對(duì)話框.
f. 選擇 Close 關(guān)閉單元類型對(duì)話框.
6. 定義實(shí)常數(shù).
！有些單元的幾何特性，不能僅用其節(jié)點(diǎn)的位置充分表示出來(lái)，需要提供一些實(shí)常數(shù)來(lái)補(bǔ)充幾何信息. 典型的實(shí)常數(shù)有殼單元的厚度，梁?jiǎn)卧臋M截面積等. 某些單元類型所需要的實(shí)常數(shù)，以實(shí)常數(shù)組的形式輸入. 本例中用一條線表示梁顯然不足以完全描述梁的性質(zhì)，需要實(shí)常數(shù)來(lái)補(bǔ)充. （此外對(duì)于彈簧單元，彈性系數(shù)需作為實(shí)常數(shù)輸入.）
a. Main Menu: Preprocessor > Real Constants
b. 選擇 Add . . .
c. 選擇 OK 定義BEAM3的實(shí)常數(shù).
d. 選擇 Help 得到有關(guān)單元 BEAM3的幫助.
e. 查閱單元描述.
f. File > Exit 退出幫助系統(tǒng).
g. 在AREA框中輸入 0.4*0.6 （橫截面積）.
h. 在IZZ框中輸入 0.4*(0.6**3)/12 （慣性矩）.
i. 在HEIGHT框中輸入 0.6 （梁的高度）.
j. 選擇 OK 定義實(shí)常數(shù)并關(guān)閉對(duì)話框.
k. 選擇 Close 關(guān)閉實(shí)常數(shù)對(duì)話框.
7. 定義材料屬性.
！材料屬性是與幾何模型無(wú)關(guān)的本構(gòu)屬性，例如楊氏模量、密度等. 雖然材料屬性并不與單元類型聯(lián)系在一起，但由于計(jì)算單元矩陣時(shí)需要材料屬性，ANSYS為了用戶使用方便，還是對(duì)每種單元類型列出了相應(yīng)的材料類型. 根據(jù)不同的應(yīng)用，材料屬性可以是線性或非線性的. 與單元類型及實(shí)常數(shù)類似，一個(gè)分析中可以定多種材料. 每種材料設(shè)定一個(gè)材料編號(hào)（材料參考號(hào)）. 對(duì)于本問(wèn)題，只須定義一種材料，這種材料只須定義一個(gè)材料屬性—楊氏模量 3.0e7 kPa＝3.0e4N/mm2.
a. Preprocessor > Material Props > Material Models
b. 選擇右欄各向同性線彈性材料：
Strucrural > Liner > Elastic > Isotropic.
c. 在EX框中輸入3e7（彈性模量）.
d. 選擇OK 定義材料屬性并關(guān)閉對(duì)話框.
8. 保存ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)文件 beamgeom.db.
！在劃分網(wǎng)格以前，用一表示幾何模型的文件名保存數(shù)據(jù)庫(kù)文件。一旦需要返回重新劃分網(wǎng)格時(shí)就很方便了，，因?yàn)榇藭r(shí)需要恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。
9. 對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格.
！必須將幾何模型轉(zhuǎn)化為有限元模型才能進(jìn)行求解！
！必須為幾何模型指定單元類型、材料類型、實(shí)常數(shù)類型！
a. Main Menu: Preprocessor > Meshing > MeshTool.
b. 選擇Element Attributes下的Set按鈕，在彈出窗口選擇所需的單元類型、材料類型、實(shí)常數(shù)類型，選擇OK.
c. 選Size Controls中Lines下的Set按鈕，鼠標(biāo)左鍵拾取代表梁的線，OK，在彈出對(duì)話框NDIV欄輸入12，OK！
！此步意味著要將此梁劃分成12個(gè)單元，共有13個(gè)節(jié)點(diǎn).
�。�！一定要注意此時(shí)并未進(jìn)行劃分單元，只是想劃12個(gè)而已.
d. 擊Mesh按鈕.，鼠標(biāo)左鍵拾取線，在拾取對(duì)話框中選擇 OK.
！此時(shí)才真正的劃分了單元，即將幾何模型轉(zhuǎn)化為了有限元模型.
e. (可選) 在MeshTool對(duì)話框中選擇 Close.
10. 保存ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)到文件 beammesh.db.
！這次用表示已經(jīng)劃分網(wǎng)格后的文件名存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù).
a. Utility Menu: File > Save as
b. 輸入文件名： beammesh.db.
c. 選擇 OK 保存文件并退出對(duì)話框.
11. 施加載荷及約束.
！您現(xiàn)在要施加載荷及約束，默認(rèn)為一個(gè)新的、靜力的分析，因此您不必設(shè)定分析類型及分析選項(xiàng).
a. Main Menu: Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On Nodes
b. 拾取最左邊的節(jié)點(diǎn).
c. 在拾取菜單中選擇 OK.
d. 選擇All DOF.
e. 選擇 OK. （如果不輸入任何值，位移約束默認(rèn)為0）
！a~c為施加左端水平、豎直兩向線位移約束與轉(zhuǎn)動(dòng)位移約束.
f. Main Menu: Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > On Nodes
g. 拾取最右邊的節(jié)點(diǎn).
h. 在選取對(duì)話框中選擇OK.
i. 選擇 FY.
j. 在VALUE框中輸入-500.
k. 選擇 OK.
！f~k為施加右端豎向集中荷載.
12. 保存數(shù)據(jù)庫(kù)文件到 beamload.db.
a. Utility Menu: File > Save as
b. 輸入文件名 beamload.db.
c. 選擇OK保存文件并關(guān)閉對(duì)話框.
13. 進(jìn)行求解.
！您將對(duì)一端固支，另一端施加向下力的懸壁梁?jiǎn)栴}進(jìn)行求解。由于這個(gè)問(wèn)題規(guī)模很小，使用任何求解器都能很快得到結(jié)果，這里使用默認(rèn)的波前求解器進(jìn)行求解.
a. Main Menu: Solution > Solve > Current LS
b. 查看狀態(tài)窗口中的信息, 然后選擇狀態(tài)窗口 File > Close
c. 選擇 OK開始計(jì)算.
d. 當(dāng)出現(xiàn) “Solution is done!” 提示后，選擇OK關(guān)閉此窗口.
14. 進(jìn)入通用后處理讀取分析結(jié)果.
a. Main Menu: General Postproc > Read Results > First Set
！后處理用于通過(guò)圖形或列表方式顯示分析結(jié)果。通用后處理（POST1)用于觀察指定載荷步的整個(gè)模型的結(jié)果.本問(wèn)題只有一個(gè)載荷步。
15. 圖形顯示變形.
a. Main Menu: General Postproc > Plot Results > Deformed Shape
b. 在對(duì)話中選擇 deformed and undeformed.
c. 選擇 OK.
16. (可選) 列出反作用力.
a. Main Menu: General Postproc > List Results > Reaction Solu
b. 選擇 OK 列出所有項(xiàng)目，并關(guān)閉對(duì)話框.
！可以列出所有的反作用力.
c. 看完結(jié)果后，選擇File > Close 關(guān)閉窗口.
17 通過(guò)命令窗口輸入命令定義數(shù)據(jù)表方式顯示梁內(nèi)力.
！在命令窗口定義數(shù)據(jù)表顯示彎矩
etable , immoz , smisc , 6（回車）
etable , jmmoz , smisc , 12（回車） ！定義單元彎矩?cái)?shù)據(jù)表
plls , immoz , jmmoz（回車） ！顯示彎矩（正負(fù)定義與結(jié)構(gòu)力學(xué)相反）
！在命令窗口定義數(shù)據(jù)表顯示剪力
etable , imfory , smisc , 2（回車）
etable , jmfory , smisc , 8（回車） ！定義單元剪力數(shù)據(jù)表
plls , imfory , jmfory（回車） ！顯示剪力
17. 退出ANSYS.
a. Toolbar: Quit
b. 選擇Quit - No Save!
c. 選擇 OK.
