桁架结构的静力学分析

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了如何使用某软件对四根桁架结构进行建模和分析。首先，建立了桁架部件并赋予了材料属性和截面属性。然后，创建了装配体并设置了分析步，包括静态通用分析步和输出变量设置。接下来，设置了边界条件和载荷，并进行了网格划分，选择了线性桁架单元。最后，通过计算得到了支反力、位移和应力的云图，并将结果输出为.rpt文件，方便查看每个节点和单元的具体数值。通过本文的介绍，读者可以了解到使用软件进行桁架结构分析的基本步骤和要点。

图2.1 为四根桁架结构，求该结构的节点位移，单元应力和支反力。

绘制草图如下图所示：

草图中，若线为浅绿色，则代表线完全约束，若为紫色代表过渡约束，没有约束线为黄色。退出草图后得到模型如下图所示：

2.建立材料属性。材料属性命名为steel，由题意可知材料的弹性模量为295e3MPa，泊松比为0.3。

接着建立截面属性，桁架的截面属性包括材料属性及横截面积。

最后需将界面属性赋给部件。

给部件成功赋予截面属性后，部件颜色会变为绿色。若没有变颜色，则没有成功赋予，如变为黄色，说明赋予了多次截面属性。

桁架渲染可以通过以下步骤：view→part display option →选中Render beam profile。一般情况下，在计算过程中不需要对桁架进行渲染，计算结束后在后处理阶段，出效果图时可以进行渲染。

3.建立装配体。

4.建立分析步。

分析步类型设置为静态，通用，时间设为1s，为了保证输出10个频率，把初始分析步和最大分析步都设为0.1。（1/0.1=10）

接着设置输出变量。题目中求的是节点位移，单元应力和支反力，因此设置输出变量为RF,S,U。

5.设置边界条件和载荷。

边界条件一般从初始分析步开始设置，题中左边两个节点不能自由平动，右边的节点不能沿着Y轴平动。

接着施加载荷。载荷不能在初始分析步中施加，只能在后续分析步中施加。选择载荷类型为集中力，大小为100N。

边界条件和载荷成功施加后如下图所示：

6.网格划分。

设置每条边上的种子数目为1。

选择单元类型为线性桁架单元（T2D2）。

提交作业后可得如下结果：

上图为支反力的云图。其中黄色数字是节点编号，蓝色为单元编号。同样可以得到位移和应力的云图。除了可以得到计算云图，还能将计算结果以后缀为.rpt文件的形式输出，该形式用记事本就可以打开。选择Report中的Field Output，由于位移值是基于单元节点计算的，输出位置选择Unique Nodal。

在该窗口上切换到Setup选项卡，给要输出的文件命名并选择保存的位置。

找到并打开保存的文件truss.rpt，可以查看每个节点具体的位移值，以及最大和最小的位移值。

同样保存在truss.rpt文件中,新增的内容会自动添加上。由于选择的单元类型为线性积分，因此每个单元上只有一个积分点。每个单元上积分点的应力值及最大最小应力值都可以在truss文件中找到。