1）启动Mechanical APDL Product Launcher 15.0，弹出Mechanical APDL Product Launcher15.0窗口。设置参数、工作目录、工作名称，单击Run按钮进入ANSYS 15.0 GUI界面。
2）在GUI界面中选择Utility Menu＞Parameters＞Scalar Parameters命令，定义如表12-1所示参数。
表12-1 定义参数
（续）
完成定义的参数如图12-2所示。
图12-2 Scalar Paramters对话框
3）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete命令，单击Add按钮，弹出图12-3所示的Library of Element Types对话框，选择单元类型为SHELL181。
4）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Material Models命令，弹出图12-4所示的Define Material Model Behavior对话框，选择材料模型为线弹性各向同性模型。
图12-3 Library of Element Types对话框
图12-4 Define Material Model Behavior对话框
弹出如图12-5所示的Linear Isotropic Properties for Material Number1对话框，输入材料参数如图12-5所示，单击OK按钮。回到图12-4所示的Define Material Model Behavior对话框，选择密度，弹出图12-6所示的Density for Material Number1对话框，输入密度参数如图12-6所示，单击OK按钮完成材料模型的定义。
图12-5 材料1线弹性参数设置
图12-6 材料1密度设置
5）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Sections＞Shell＞Lay-up＞Add/Edit命令，弹出图12-7所示的Create and Modify Shell Sections对话框，输入厚度T，单击OK按钮完成壳单元厚度的定义。
图12-7 Create and Modify Shell Sections对话框
6）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Keypoints＞In Active CS命令，弹出图12-8所示的Create Keypoints in Active Coordinate System对话框，输入表12-2中的1号关键点的编号与坐标，单击Apply按钮，继续定义关键点，直到完成表12-2所列的全部关键点的定义，结果应如图12-9所示。
图12-8 Create Keypoints in Active Coordinate System对话框
图12-9 定义关键点
表12-2 关键点列表
7）在GUI界面选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Copy＞Keypoints命令，单击Pick All按钮，弹出图12-10所示的Copy Keypoints对话框，设置平移距离为X=L_KZ/2，编号增量为100，单击OK按钮生成新的关键点，如图12-11所示。
图12-10 Copy Keypoints对话框
图12-11 复制1～4号关键点
8）在GUI界面选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Copy＞Keypoints命令，拾取103、104号关键点并单击Apply按钮，弹出图12-12所示的Copy Keypoints对话框，设置平移距离为X=-B_ZC/2，单击OK按钮生成新的关键点如图12-13所示。
图12-12 Copy Keypoints对话框
图12-13 复制103、104号关键点
重复上述操作，复制对象仍为103、104号点，平移距离为X=B_ZC/2，再次复制这两个关键点，结果应如图12-14所示。
请读者自行动手操作，完成1～4关键点的再次复制，平移距离为X=L_KZ/2+L_S_1，编号增量为200，结果应如图12-15所示。
图12-14 再次复制103、104号关键点
图12-15 复制1～4号点
9）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Keypoints＞In Active CS命令，弹出图12-16所示的Create Keypoints in Active Coordinate System对话框，输入表12-3中的301号关键点的编号与坐标，单击Apply按钮，继续定义关键点，直到完成表12-3所列的全部关键点的定义，结果应如图12-17所示。
表12-3 关键点列表
图12-16 Create Keypoints in Active Coordinate System对话框
图12-17 定义关键点
10）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Copy＞Keypoints命令，拾取5～8号关键点并单击Apply按钮，弹出图12-18所示的Copy Keypoints对话框，设置平移距离为Y=-L_ZC，单击OK按钮生成新的关键点，如图12-19所示。
图12-18 Copy Keypoints对话框
图12-19 复制5～8号关键点
11）重复上一步操作。对表12-4所列关键点进行复制操作。完成复制操作如图12-20所示。
表12-4 需要复制的关键点
12）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Areas＞Arbitrary＞Through KPs命令，按顺序拾取工作区中的1、2、302、301、1号节点，单击OK按钮完成面的定义，如图12-21所示。
图12-20 完成复制点
图12-21 生成第一个面
13）重复上述通过关键点生成面的操作，按顺序定义如表12-5所列出的面，关键点按顺序连接围成面。
表12-5 围成面的关键点
完成表12-5所列的关键点围成面的操作结果，如图12-22所示。
图12-22 生成面
14）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Reflect＞Areas命令，单击Pick All按钮，弹出图12-23所示的Reflect Areas对话框，对称面的法向为X，单击OK按钮，完成镜像如图12-24所示。
图12-23 Reflect Areas对话框
图12-24 镜像
15）重复上述镜像操作，以XY平面对称，单击OK按钮，完成镜像操作如图12-25所示。
图12-25 整体模型
16）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Numbering Ctrls＞Merge Items命令，弹出图12-26所示的Merge Coincident of Equivalently Defined Items对话框。选择要合并的项目为关键点，其余保持默认，单击OK按钮完成。
17）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Size Cntrls＞ManualSize＞Global＞Size命令，弹出图12-27所示的Global Element Sizes对话框，定义单元边长为1，单击OK按钮完成。
18）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Areas＞Mapped＞3 or 4sided命令，单击Pick All按钮，完成所有面的划分，如图12-28所示。
图12-26 Merge Coincident of Equivalently Defined Items对话框
(www.xing528.com)
图12-27 Global Element Sizes对话框
图12-28 完成面的划分
19）此时模型建立完毕，如图12-29所示为显示单元厚度的模型，箱梁的细节如图12-30所示。
图12-29 显示单元厚度
图12-30 箱梁细节
20）在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，弹出图12-31所示的Select Entities对话框，设置选择对象为Areas，选择方式为From Full，单击Apply按钮，弹出图12-32所示的Select areas对话框。
图12-31 Select Entities对话框
图12-32 Select areas对话框
选择编号定义方式为Min，Max，Inc，在输入框中输入1，5，4，单击OK按钮。选出如图12-33所示面。
回到图12-31所示的Select Entities对话框，将选择方式改Also Select，单击Apply按钮，参照上述方式，选择出表12-6所列出的全部面，结果如图12-34所示。
图12-33 选出面
图12-34 完成面的选择
表12-6 选出面
（续）
21）在GUI界面中选择Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Move/Modify＞Reverse Normals＞of Areas命令，单击Pick All按钮，完成法向反转。
22）在GUI界面中选择Utility Menu＞Select＞Entities命令，参考前文的说明，选择出40、82、19、61四个面如图12-35所示。在Select Entities对话框中，更改选择对象为Nodes，选择方式为Attached to，单击OK按钮。选出这些面上的节点如图12-36所示。
图12-35 选出面
图12-36 选出节点
23）在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Displacement＞On Nodes命令，单击Pick All按钮，弹出图12-37所示的Apply U，ROT on Nodes对话框。
设置约束的自由度为All DOF，单击OK按钮完成约束如图12-38所示。
24）至此，已完成模型的建立与约束的定义，在此基础之上进行分析。
在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Analysis Type＞New Analysis命令，弹出图12-39所示的New Analysis对话框，选择分析类型为Static（即静态分析），单击OK按钮完成分析类型设置。
图12-37 Apply U，ROT on Nodes对话框
图12-38 定义约束
在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Inertia＞Gravity＞Global命令，弹出图12-40所示的Apply（Gravitational）Acceleration对话框，输入重力加速度为Y=9.8，单击OK按钮完成。
图12-39 New Analysis对话框
图12-40 Apply（Gravitational）Acceleration对话框
25）在GUI界面中选择Main Menu＞Solution＞Solve＞Current LS命令，弹出图12-41所示的STATUS Command窗口，窗口中显示了项目的求解信息及输出选项。
同时弹出的还有图12-42所示的Solve Current Load Step对话框，询问用户是否开始进行求解。
图12-41 STATUS Command窗口
图12-42 Solve Current Load Step对话框
单击Solve Current Load Step对话框中的OK按钮开始求解，当弹出Solution is done！提示时，求解完成。
本例的分析过程也可以由命令方式进行。
26）此时进入通用后处理器，即可以查看只在重力作用下的静态分析求解结果。
在GUI界面中选择Main Menu＞General Postproc＞Plot Results＞Contour Plot＞Nodal Solu命令，弹出图12-43所示的Contour Nodal Solution Data对话框。
选择DOF Solution列表中的Displacement vector sum，单击OK按钮，即可在工作区中看到位移云图，如图12-44所示。同样的方法可以显示项目正应力的节点解如图12-45和图12-46所示。
图12-43 Contour Nodal Solution Data对话框
图12-44 位移云图
图12-45 Y方向应力云图
图12-46 X方向应力云图
图12-47 XY剪应力云图
图12-48 第一主应力云图
在GUI界面中选择Main Menu＞General Postproc＞Plot Results＞Vector Plot＞Predefined命令，弹出图12-49所示的Vector Plot of Predefined Vectors对话框。
图12-49 Vector Plot of Predefined Vectors对话框
选择显示的矢量为Translation U，单击OK按钮则显示图12-50所示的平移矢量，选择显示的矢量为Rotation ROT，单击OK按钮则显示图12-51所示的转动矢量。
图12-50 平移矢量
图12-51 转动矢量
参考上述方法，显示主应力矢量如图12-52所示。
图12-52 主应力矢量
在GUI界面中选择Utility Menu＞PlotCtrls＞Symbols命令，弹出图12-53所示的Symbols对话框。
在图12-53所示的Symbols对话框中选择All Reactions选项，单击OK按钮。在GUIL界面中选择Utility Menu＞Plot＞Elements命令，则工作区中显示底部约束反力如图12-54所示。
图12-53 Symbols对话框
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