顶级农民免费阅读:ansys学习－使用问答1_桥梁空间

Q为问A为回复
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Q：模态分析得到的结果是不是某个方向上的各阶频率啊，我要得到各个方向的一阶频率能做到吗？
A：模态分析得到的结果是你所选择的自由度内的振型。如果需要得到某一个方向内的振型，用RUDECED

法选择你所希望的主自由度如UX，将所求的频率值设置为一即可。

Q：不过大型复杂结构的振型一般都不是一个方向的应该是一个方向为主其它方向为次，如果把所要求的

方向设为主自由度会不会跟真实的实际结果有出入？
Q：对于复杂的大型实体其主自由度无法给出，此时就无法应用reduce法，可不可以改约束还是就认为一

次得到前3阶频率就是x,y,z方向的一阶频率？
A：正是因为复杂结构的主自由度不好确定，所以倾向于用SUBSPACE和BLOCK LANCZOS法，约束不要随便

改。它应该描述结构真实的状态，不能说前3阶频率即为XYZ方向的第一阶频率。你可以好好想想所用方

程中[K]和[M]的意义。

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Q：轴承是用来支撑要研究的对象，把轴承等价为弹簧，将其刚度加在对象的节点上，这样就要定义刚度

的大小。再加是否还要定义单元类型然后才能定义其刚度？
A：我曾经用LINK8单元模拟过根据K=EA/L确定刚度。我当时取E=210e9,L=0.1,然后A=KL/E经过检验是可

行的。
A1：用link单元模拟其刚度 k=EA/L，通过假定E,A,L的值使之和k相等。其密度要用combin14模拟其刚度

阻尼

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Q：ANSYS处理动力问题，如土层地震响应或基础振动反应，可否从边界施加加速度荷载？若可以，如何

瞬态动力反应分析时间子步为>200？
A：如果你所希望求的最高频率的周期为f，则ANSYS取时间步长为1/20f为默认值。

Q：板单元的后处理的显示在单元坐标还是在总体坐标? 比如位移，应力？
A：应力，位移在总体坐标中弯矩是不一定。
A：应力，位移是显示在结果坐标系的。顺便说明一下，节点信息显示在显示坐标系。不过结果坐标系默

认为全局坐标系，而显示坐标系也是默认为全局坐标系。
你可以这样修改结果坐标系Main Menu:General Postprocessor>Options for Output...
你可以这样修改显示坐标系Utility Menu:Workplane>Change Display CS to
A：你可以用ETABLE命令先存储对应于各单元的位移等等，再用ANSYS的柱状图或是别的画图软件PLOT出

图形。

Q：我现在需分析一个板梁结构板，已用SHELL63单元划分好梁。我是用板上的一条线划分单元并添加截

面而生成的。但现在运算时，发现板和梁是分开的，它们之间互不影响。请教各位高手怎样将板和梁合

并为一个整体？
A：Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items里element and node 合并。

Q: 用SHELL63单元划分的板结构想加垂直于板面的匀布载荷?
A: 找到如下位置ANSYS HELP->ANSYS ELEMENTS REFERENCE->ELEMENT LIBRARY->SHELL63 ELASTIC SHELL
在INPUT SUMMARY 中有SURFACE LOADS PRESSURES。其中，face 1 (I-J-K-L)(bottom,in +Z direction)

的意思为当Load Key=1时，pressure加在由节点IJKL确定的面上。在单元坐标中，以+Z方向为正也可以

说垂直指向面IJKL时为正。至于均布则将几个值都填成一样的就可以了或者只填主要参数如VALUE at I

自己多看看帮助文件做一个例子验证一下。

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Q: ANSYS可以自己定义输出格式吗?
A: 可以先打开一个文件*cfopen再用*vwrite,label
通过打开一个文件读出数据或以追加的方式写入数据并可控制输入和输出的格式
*cfopen,,
*vread,,,,,
(f12.6)
*vwrite,
(f12.6)
*cfclos,,

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Q：作模态分析时就是集中质量单元和刚度加法吗？
A：在选用求解方法时，例如SUBSPACE和BLOCK LANCZOS会有一个选项[LUMPM]默认为选用一致质量矩阵，

你可以选为集中质量矩阵。
A：用mass21通过mesh keypoint来把点划分成mass21单元即可。

Q：我在原有的静态分析的基础上想继续作一下结构的模态分析应该采取那些步骤？
我用solution>new analysis-modal,then current LS,出现如下的提示
1.the eigenvalue extraction method must be specified on MODOPT command. SUBSP or LANB are

usually recommanded.
2.please expand modes if any downstream MODAL analysis based calculations need to be

performed.
这是怎么一回事？
A：你最好先看看帮助文件中的 ANSYS STRUCTURE REFERENCE中的BUCKLING ANALYSIS。如果你对理论不

清楚，我劝你不要盲目计算不然结果也许并不可信。这是我的建议。
A：系统默认为0阶！

Q1：在ANSYS中如何设定小数的有效位数？比如我输入的应力值为0.0004495568，而且我的一组数据都是

最后几位差别。但是ANSYSY自做聪明把它四舍五入了结果弄的都一样了，如何更改这个有效位数呢?
Q2：ANSYS在输出时，如何修改输出的数字显示模式？比如用科学记数法或者将数字缩放多少倍那样显示

，在什么地方能够修改呢？
Q3ANSYS5.7.1中什么地方能够出现那种材料库表，就是说不同ANSYS的什么material models对话框生成

，而是通过table输入材料属性诸如应力应变曲线之类的东西？
A：用a.bEn来表示如2.45678e-9材料特性用tb.

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我是个ANSYS初学者，现在碰到下面几个问题请各位高手帮忙看一下。
Q：是什么原因使得相邻ELEMENT的共用节点解得的力不一样呢？应该是方法步骤的原因，而不是误差吧

。请简单介绍一下！
A：可能是你提取数据的时候思路有问题。比如说当你提取的是有多个连接单元的节点数据而实际上你提

取的是各个单元的。
A：相邻ELEMENT的共用节点，你MERGE了吗？ANSYS是通过单元的节点传递数值的从而得出结果的。

Q：在进行模拟计算结构多阶段施工过程计算时，在ansys里面说可以用死活单元的方法，但是死活单元

每次只允许选择一个,我的模型比较大,如果采用这个方法不太现实,各位同志有什么比较好的方法没有请

赐教？
A：涉及到两个方面的问题：一以TABLE形式定义参数。二：DO-LOOP循环你可以参考ANSYS GENERAL

GUIDE中SOLUTION中对多重载荷步的叙述很简单。

Q：比如在beam4和shell63中显示的输出结果有应力和变形以及节点等效荷载。请问如何才能显示截面弯

矩扭矩和剪力呢？
A：在ELEMENT TABLE 中，首先定义变量。注意一：你要知道BEAM设置了几个积分点。注意二：要知道

SEQUENCE NUMBER值。所以你需要参考ELEMENT REFERENCE 中的单元介绍。

Q：最近在计算一个模型管状在地下分析中，要施加地层给予的支撑。我想简化为弹性支撑，可是发现在

ansys中找不到这样的支撑情况？
A：首先你要知道弹性支撑的弹性系数。具体的计算方法你应该知道的，然后用LINK8单元模拟要注意的

是刚度k=EA/L。由此确定LINK单元的面积A来体现单元的弹性刚度。我对此作过验证结论是可行的。

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Q：如何梁单元同时施加两个方向分布荷载竖向侧向？
A：同时施加两个方向的均布荷载相当与分别施加不同的均布荷载即分别加。主要是要选择好均布荷载的

ID，参考单元参考手册中的说明，例如BEAM4 INPUT SUMMARY 中：Surface Loads Pressure: 有 face2

(i-j)(-Y normal direction) 。这里2就是LOAD ID以单元坐标的-Y轴为正。

Q：请问如何打印图形结果？
A：用ANSYA中的功能就可以。GUI菜单命令：PLOTCTRLSCAPTURE IMAGES或RESTORE IMAGES。
A：我是用plotctrl>hard copy>to file，然后在剪贴板中就可以看见了。
A：我都是用抓图工具抓下来然后再打印的。
A：Ansys 5.6已经做到了把图形窗口COPY到文件如JPG/BMP...等格式PLOTCTRL/HARD COPY/TO FILE很好

用。

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Q：其实APDL语言是ANSYS的二次开发语言，是在FORTRAN编程语言的基础上形成的。你只要会FORTRAN语

言，这就很容易理解APDL语言了。也有循环选择等编程结构把枯燥的*作用计算机，自动实现然后形成一

个宏*。
Q：是的。APDL语言确实很方便，而且和FORTRAN语言类似，很容易读懂。在计算电机电磁场中，电机的

反电势更加方便。前几天刚算了一个需要循环运算288次的程序，使用APDL语言使的我可以让电脑自己运

行程序保存结果数据，而我的任务就是睡一觉醒来对结果数据进行处理。
Q: 我看见好多人在讨论用命令流处理程序，很不明白命令流和gui的形式有很大区别吗？在什么情况下

更适用命令呢？
A：很容易控制Ansys，且结果文件小，功能很强大，可以进行循环控制分支等，作运算速度快，充分利

用APDL语言对ansys进一步开发。

Q：用ansys5.6.2计算一个压力容器，划分网格9万余个。运行环境win2000，cpu:1G，内存640M，硬盘

40G，模型建立，网格划分均无问题。但是运行到占用硬盘大约9.2G的时候，就出错。提示内存无法read

。请问该如何解决？是内存的问题？还是ansys本身问题？还是系统问题？硬件问题？模型建立实在无法

简化。
A：我的硬盘是30G的，内存1G， windowsNT，Total Workingspace是1400M,再高就控制不了Database 是

56,我能解的有效节点数是140000,只是因为磁盘空间不够工作的分区是10 G，当ansys探测到磁盘空间已

满，就自动退出。尽量大的增大节点数，并不是好办法。因为运行速度太慢了，利用对称性减小求解区

域，利用Lesize,esize等控制网格都是好的办法。
A：选用对称性的时候要注意边界条件但的确是个好办法。
A：以前在使用ALGOR时，也遇到过类似情况。当时有10万个结点，对WIN2000来说，已不存在WIN9X中文

件最大只能2G的瓶颈。但在处理超大虚拟内存需求时，仍然会出问题。
处理方法有二：
1：使用PQMAGIC划分出一个20G的逻辑分区一定要跟WIN2000系统在不同的分区，再在控制面板-系统中，

将虚拟内存文件指定到这个大分区上，以尽量避免发生系统堆栈错误，虚拟文件大小仍交WINDOWS控制。
2：将至少两个分区的硬盘升级至NTFS，由于NTFS文件可以跨分区存储且要小10%左右比FAT32要好用得多

。

Q：我在求解是出现如下的提示：
1. real constant 1 referenced by at least element types 1 and 2.
2. 2.coefficient ratio exceeds 1.0e8.
我全部忽略上述提示，得出了结果结果能可信吗？我有错在哪里呢？模型我都检查了数遍了，还是和初

始文件名有关，我是在一个初始名下面建立若干相关的模型？由于我的单元只是板梁的结合，所以我重

新检查了一下，删除了一个影响不大的扁梁，（很扁，尺寸不大，系统可能认为是板了），运行就通过

了。上述的提示可能是因为系统对某些单元有默认的尺寸限制。
A：有些单元类型在默认值状态下不需要输入REAL CONSTANT。但是当你改变了某项选项，你就需要重新

输入REAL CONSTANT。你可以用UTILITY>SELECT>ENTITIES命令中的SELECT ELEMENT BY ATTRIBUTE，来查

看单元材料REAL CONSTANT等等是否定义明确，然后用APPLY REPLOT命令来显示每个不同材料的单元。
A：我试了一下按照你所说的步骤出现了如下提示：a default command range is not provided for

the ESEL command。the ESEL command is ignored。所以没有任何结果可见，是不是需要对某些的default的命令做些改动呢？
A：real constant 1 referenced by at least element types 1 and 2.此句意思好象是说，你为1号单元和2号单元或是别的单元定义的real constant 均为1。你需要检查你的模型的单元类型和实常数部分。
A：第二个问题经常出现.第一个问题有点问题,你看看单元定义对没有，如果单元都没有划分对,结果当然不可靠啦。

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Q：slab on girder highway bridge 桥板为SOLID单元，由于girder上部flange嵌贴在板的下表面，所以建模时，我将桥板定义为SOLID单元，桥板下表面AREA定义为SHELL63单元，但SOLID和SHELL单元的自由度不同。这样建模肯定有不对的地方，运算结果与实验结果也相差了40%，有什么好的解决办法？
A：你可以根据需要为不同的单元增加自由度DOF。顺便问一句，你的模型的两个部分的节点是否完全重合，提高计算精度要用更细的网格划分，另外，要保证模型中每个单元的长宽比和理，是否有使用大应变的需要，在ANSYS非线形手册中有影响精度的说明。
Q：本来SOLID体的下表面被我定义为SHELL，这时面单元的节点同时也是体单元下表面的节点。但由于两种不同的单元自由度不同，所以我放弃了这个模型。另建模型的SHELL单元和SOLID单元相贴面节点坐标完全相同，节点号不同，这样才可能把它们耦合，但是结果仍不理想。可有什么方法？
A：比较麻烦,可以通过编程输入命令流!
QA我已经把SHELL和SOLID对应点的UXUYUZ全部耦合起来让这些NODE的XYZ三个方向的位移相同但是结果仍然不理想我想约束方程的功能也进乎如此有没有更进一步的建议十分感谢
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Q1：在gui下运行宏时,重新定义原来已有的数组，ansys就会有个提示，想不要这个提示，怎么办？(/uis,msgpop,3这个行不通,我试过了)
Q2：ansys中数组的定义为a*b*c a<10040 b<255 c<7 而我实际上要定义更大的，有什么好办法,难道非要写到文件里再读进来?
A1:有两种办法。1：在ultility menu / menuctrls/ message controls下设。2：将 /uis,msgpop,3 入到start.ans文件中去以后每一次运行ansys时都会默认这个设置。

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Q：我现在做一个板壳的屈曲分析，想要得到该结构在荷载作用下的极限承载力，利用非线性屈曲分析，请问极限承载力的荷载比例因子在什么命令下可以查到？
A：非线性屈曲分析与特征屈曲的不同之处是，它一开始就挠屈变形，随着荷载的增大，变形日益增大。我们认为结构最危险点的变形－时间历程曲线中变形若从某点开始发生较大的转折与先前完全不一样就发生了屈曲。此时的荷载就是屈曲荷载，故不存在荷载比例因子即特征值问题。
A：要进行非线性屈曲，必须加到可以使结构发生屈曲的荷载，即荷载要比结构的实际承载力要大，在进行非线性屈曲分析(极限承载力分析)时荷载逐步增加到破坏为止。计算时一定要输出每一步的计算结果,这样在post1中就会有一系列的荷载系数，而最后收敛的那个系数就是相对于极限承载力的系数，极限承载力=系数和总荷载的乘积。

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Q：如果材料一定为各向异性我用的材料为钢板该如何选用单元类型？
A：只要材料参数中有Ex,Ey,Ez单独输入项，就能考虑各向异性。
A：波纹板的EX EY可以输入，但是EZ该如何确定呢？我自己练习了一下，如果不输入EZ，则计算就不能进行下去，提示我材料的弹性模量要输入正值。这是为什么？
A：如果是钢板，一般认为是各向同性的厚板。因轧制次数少，晶体不密实，存在着Z向（厚度方向）弱化。对厚板，一般地Ex=Ey，Ez较小通过试验确定。对薄板<16mm认为各向同性。
A：不管是什么板，材料的本构关系是微小单元之间应力与应变的关系。因此波纹板的几何构成是用几何模型->有限元模型计算的，而不是用比较大块的板试验得出的Ex,Ey来输入。你说的波纹板是不是压型钢板？
A：是压型钢板，EXEY是通过拉伸试验确定的，EX与EY不相等。但是既然是考虑板壳，为什么还要输入EZ况且EZ，并没有试验数据？
A：波纹板的Ex=Ey=Ez。

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Q：怎样使梁单元把弯矩传给实体单元？实体单元只有应力，使它与相连的梁单元保持连续性真是件很难的事情，还请各位大侠指教？
A：关键不是实体单元只有应力，而是实体单元每个点只有三个平动自由度。能不能模拟成将梁插入到实体中一小段，用两个或多个实体单元节点固定梁单元？根据Sevant原理，忽略掉两种不同类型单元连接处的计算结果。
A：关键问题在于传递弯矩是为了保持变形的连续性。实体单元中尽管没有弯矩但同一截面各点处的应力实际已构成了弯矩，但这弯矩是多大，怎样传递给相邻的梁，恐怕不是简单的插入嵌固可以解决的。从各结构杂志来看，这一问题似乎很普遍，还请各位一起深入探讨。
A：上述方法实质上就是施加了人工约束：单元相邻近点的连线几乎是梁的切线，这样就能保证转角和位移连续。弯矩相等并不意味着位移和一阶导数相等，这是因为两种单元的位移函数相差太大。

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Q：弹性地基梁中的弹簧(2维)在ANSYS 中应采用那一个单元？又如何操作？
A：很久以前我用过弹簧单元好象是COMBIN（2D），你试试看。

Q：我在平面应变的有限元分析中，要使用初始应力这个条件，该初始应力在没加重力的时候在各点的应力是相同的。于是我在WIN2000 中相当于DOS的平台上用EDIT生成了初始应力文件，在第一个载荷步中用constsnt stress 这个选项读入初始应力并逐步调整边界条件，使计算的结果与初始应力相差不大。然后我在第二个载荷步中施加重力,进一步形成迭加应力场;在完成了上述步骤之后在第三载荷步中进行开挖,然而, 在这一步中无论挖掉多少,要么结果十分不可靠或不收敛,请众同行不惜赐教,指出错误之处.本人对您们的帮助万分感激!
模型大概如下:
模型边界为四方形,其边界取足够大,中间有圆孔需要在一定的初始应力条件下挖掉,这个初始应力条件为正应为SX=12.7MPa,SY=14.7MPa,SZ=10.2MPa,剪应力SXY=1.7MPa,SYZ=2.1MPa,SZX=3.0MPa,在下边界及左右边界法向约束,上部边界施加稍大于SZ值的力.
A：可能实施加重力时,单位不一致。

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Q：ANSYS里椭圆有没有命令可以直接画？
A：你可以利用ansys的局部坐标系,非常方便。gui:workplane>local coordinate systems>creat local cs>at wp origin。选择cylindrical 1,再用part1,part2,设置长短轴。这种方法在工作平面原点产生局部椭圆坐标系,在局部椭圆坐标系下产生2 keypoints,连点成线即可。

Q：在椭圆坐标系下生成怎样两个点？
A：每一种坐标系的坐标都用x,y,z来表示，但是当你设为不同的坐标系时，x,y,z表示不同的含义。例如,在圆柱坐标下,x,y,z代表R,,z,输入相应的值即可。更简单,现在直角坐标系下生成两个点,然后在生成椭圆坐标系。可以参阅ansys基本过程手册关于坐标系的讲解.

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Q：一个圆锥形曲面刚架屋顶怎样加风荷载？
A：在Ansys中，施加面荷载时，可以设置倾斜度，首先用SFGRAD命令设置倾斜度和0点位置，然后选择面或节点施加压力，0点位置的压力等于施加的压力，其他点的压力值等于，由距0点的坐标差（笛卡尔坐标系；X轴或Y轴或Z轴；球面坐标系；R或0）乘于倾斜度再加上施加的压力值。如水荷载倾斜度等于水的比重。

Q：ansys默认面荷载是垂直于作用面，而曲面承受的风荷载为恒定的方向，那怎么办？
Q：如果想把上一次的分析结果作为下一次分析的初始条件，该怎么做？
A：使用LDREAD命令。
首先需要注意下面两个问题：
1：每一个ANSYS的实体模型的面或体，都要定义对应的单元类型编号，材料属性编号，实常数编号，单元坐标系编号。这些参数在整个分析过程中保持不变而这些编号对应的属性，在各个步骤中是不同的。
2：网格划分要满足所有步骤的要求，单元类型必须兼容。
步骤：
1：创建实体模型
2：创建多个物理环境
设定一个物理环境中的单元类型、材料属性、实常数、坐标系等，将这些参数的编号赋给实体模型的面或体施加基本物理载荷和边界条件。设定求解选项。选择一个标题使用PHYSICS, WRITE命令将物理环境存入文件中。
3：清楚当前的物理环境命令是PHYSICS, CLEAR
4：重复第二步准备下一个物理环境，
例如：可以按照下面的方法将磁场的计算结果施加到流场上
/solu ！进行求解
physics,read,magnetics ！读入磁场分析的物理环境
solve
finish
solve
physics,read,fluids
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LDREAD,FORCE,,,,2,,rmg ！读入洛伦兹力
solve
更多信息请参考ansys的耦合场分析指南和命令手册

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Q：有一个形状很不规则的刚架结构，外表面是玻璃，建模的时候只建了刚架，风荷载怎样传递到刚架上去啊？
A：建模时就应该把玻璃和刚架同时建好，要注意两种材料的衔接面(或LINE)和材料特性定义，风载加上去后就会由玻璃传递给刚架或者简化风载成为PRESSURE直接加到刚架上。如果手上有实验数据加以比较会避免很多失误。

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Q：管路穿过厚壁,管路采用梁单元,厚壁采用体单元,在两者交接的地方怎么办?
A：建模时可以考虑先建管路，再建厚壁体时厚壁体由外部的平面与管路外表曲面组成，这样管路和厚壁SHARE同一个曲面，荷载作用下力也可以传递。材料属性分配的时候，先PICK UP厚壁单元，定义为所选取得体单元，再PICK UP管路定义为梁单元，其实很多梁单元也属于体单元，没有什么冲突。除非管路属于SHELL或面单元时，要后PICK UP此面单元，定义为所要的属性。至为重要的是，在MESH这两个单元面体衔接的时候，要注意衔接面体对应的ELEMENTS 和NODES的COMPATIBILITY，否则将会出现大的错误。REFINE时也不可忽视。

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Q：模型是一个正交异性钢桥面板，是个钢箱梁取了一部分来分析，由主梁，纵向加劲肋，横隔板，钢板还有沥青铺装层组成横向4800mm，纵向9060mm纵向加劲肋共8个，横隔板是3m一个，共四个钢板层厚度14mm，沥青混凝土50mm，除了上面的沥青铺装层，其他都是钢的。

我原来考虑可以使用shell63单元，但我要计算铺装层与钢板层的层间剪应力似乎不好处理，所以全部采用solid45建模。在中间某一荷位作用一矩形均布荷载我现在建模完成了，在网格划分的时候如果按照smartsize的话可以划分，但是我怎么施加荷载呢？所以好像必须在荷载作用区域有整数个element，如果按照smartsize的话可以划分，但是我怎么施加荷载呢？

这样可以press on element，但是我不会自己控制网格划分，在中间某一荷位作用一矩形均布荷载建模型的时候，就要预先把那个部分设一个面？似乎很复杂这个面下面又有钢板又有加劲肋。另外我即使简化成一个集中荷载来计算那也得中间有node呀？

我怎么能保证我的网格在我需要的坐标值上恰好有个node？我的模型并不是规则的啊。
下面是梯形的加劲肋，如果按map的话它会提示非法拓扑形式。即使我等效成集中力我在想如果定义 hard point的话，可以加载到那个位置上。但我好像没看到可以按坐标值定义hard point？

A：使用SWEEP或CONCATENATE命令重新MESH桥板。可以在HELP文件中找到这两种命令的用法十分有用，将桥面MESH成为HEX类的ELEMENT这样寻找加载位置会方便很多。
A：建议你将整个桥面划分为比较规则的四边形网格(六面体)，当然网格的大小肯定与加强筋的厚度等有关，这样应该能够解决你所说的问题。