3.6.2 求解

2025年09月26日

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3.6.2 求解

1．设置分析类型

(1)激活静力学求解

GUI:单击Main Menu-Solution-}Analysis Type'New Analysis，弹出分析类型设置面板，如图3-13所示，选择静力学分析(Static)，单击“OK”按钮。

图3-13 分析类型设置面板

（2）设置分析选项

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Loads→Analysis Type→Analysis Options，弹出静态分析选项设置面板，如图3-14所示，勾选大变形选项（Large deform effects），激活大变形分析，其他设置保存默认设置，单击“OK”按钮。

图3-14 静态分析选项设置面板

2.定义边界条件

（1）约束AC边的横向移动

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines，弹出拾取对话框，拾取线L4，单击“OK”按钮，弹出线位移约束设置面板，如图3-15所示，该面板中包括三个控制选择：约束的自由度类型（DOFs to be constrained），本实例中选择UX，即约束x方向的位移；施加方式（Apply as），ANSYS支持三类施加方式，分别为：施加恒定值（Constant value）、施加已存在的表格值（Existing table）、施加新表格值（New table）。本实例中选择施加恒定值，位移值（Displacement value）中输入0，单击“OK”按钮。

（2）固定约束刚性匹配件AB

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，拾取刚性匹配件的控制节点204，单击“OK”按钮，在弹出的对话框中选择约束自由度类型（DOFs to be constrained）中的ALL DOF，单击“OK”按钮。

（3）约束圆形刚性匹配件

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，拾取刚性匹配件的控制节点202，单击“OK”按钮，在弹出的对话框中的选择约束自由度类型中选择UX和ROTZ，单击“OK”按钮。

3.定义载荷

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，拾取刚性匹配件的控制节点202，单击“OK”按钮，在弹出的对话框中的选择约束自由度类型中选择UY，并在位移值中输入-15，然后单击“OK”按钮。

4.定义载荷步

（1）控制输出计算结果

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Output Ctrls→DB/Results File，弹出计算结果输出控制面板，如图3-16所示，该面板包括两个控制选项：设置计算输出选项（Item to be controlled），如果硬盘空间足够大，建议设置输出所有选项（All items）；文件写入频率（File write frequency），包括重置（Reset），不写入任何数据（None），在时间点处写入（At time points），写入最后子步（Last substep），把每一个子步的计算结果都写入到计算结果文件（Every substep），每隔N个子步写入一次计算结果（Every substep），选择该选项后需输入N值，本实例选择Every substep，单击“OK”按钮。

图3-15 线位移约束设置面板

图3-16 计算结果输出控制面板

（2）设置计算时间和子步

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequence→Time and Substeps，弹出时间和子步选项设置面板，如图3-17所示，计算时间（TIME）输入1，子步数量（Number of substeps）输入10，载荷加载方式为斜坡加载（Ramped），打开自动时间步（ON），输入最大子步数为100（Maximum no.of substeps）和最小子步数为10（Minimum no.of substeps）。

（3）设置重启动选项

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Nonlinear→Restart Control，弹出重启动设置面板，如图3-18所示，设置重启动动作（Action）为定义（Define），重启载荷步(Load Step)为全部子步(All)，文件写入频率(File write frequency)为全部写入(All)，单击“OK”按钮。

图3-17 时间和子步选项设置面板

5.求解

GUI：单击Main Menu→Solution→Solve→Current LS，在弹出的求解状态对话框中单击“OK”按钮，开始求解。求解由于网格发生扭曲而会终止，接下来将采用重分网格技术解决这一问题。

6.重分网格

（1）确定开始重分网格的子步

GUI：单击Main Menu→Solution→Manual Rezoning→Start，弹出选择重分子步设置面板，如图3-19所示，选择第7个子步开始重分网格，单击“View Deformed Geometry”按钮可以查看当前子步的网格变形情况，最后单击“OK”按钮。

图3-18 重启动设置面板

图3-19 选择重分子步设置面板

（2）创建重分网格单元

GUI：单击Main Menu→Solution→Manual Rezoning→Create Remesh Zone（s）→SelectRezone Elements，弹出选择重分单元信息对话框，如图3-20所示，面板中告诉用户使用选择工具来选择需要进行重分的单元，单击“OK”按钮，弹出选择实体面板，如图3-21所示，并按照图3-21进行设置，单击“OK”按钮。用户鼠标选择单元区域，如图3-22所示，单击“OK”按钮。

图3-20 选择重分单元信息对话框

图3-21 选择实体面板

图3-22 选择重分网格的单元

（3）创建重分网格面

该步骤通过已经选择的单元，来创建需要进行重分网格的面区域，操作路径GUI：单击Main Menu→Solution→Manual Rezoning→Create Remesh Zone（s）→Create Rezone Area，弹出创建面区域设置面板，如图3-23所示，保持默认设置，单击“OK”按钮。

图3-23 创建面区域设置面板

图3-24给出了创建完毕后的重分网格的面区域。

（4）重新划分新面的单元

GUI：单击Main Menu→Solution→Manual Rezoning→Mesh Controls→MeshTool，打开网格划分工具面板，单击该面板上尺寸控制区域（Size Controls）中线（Lines）尺寸设置（Set）按钮，弹出选择对话框，用鼠标选择线L30和L17，单击“OK”按钮，弹出线单元尺寸设置面板，如图3-25所示，在面板中的单元边界尺寸(Element edge length)中输入L/9，单击“OK”按钮。