在当下，有关空间钢结构的分析设计不是所有的分析软件都可以独立做到 的。大跨度空间结构的制形、找力分析、预应力空间结构的产品优化等，如 3D3S、 TWCAD 等设计软件必须借助大型通用有限元软件。ANSYS 相较 ABAQUS、 SAP2000、MIDAS 有限元分析软件更有优势：

（1）强大的建模能力。大跨度空间钢结构的最大特点就是单元与节点较多， 具有规律性，利用 ANSYS 的 APDL 描述性语言可以较方便地建立空间钢结构的 有限元模型。在网壳构造中，经常会有一些比较复杂的节点产生，对这些节点， 设计师需要保证他们正常安全的工作，就必须对节点进行受力分析，而 ANSYS 本身方便的实体建模模块与其他 CAD 软件如 AutoCAD、ProlE 等绘图软件有良 好的接口程序，可以方便地建立实体模型，或者利用 ANSYS 本身的实体建模功 能也可建立各种复杂的节点实体模型。

（2）强大的求解能力。ANSYS11.0 提供了多种求解器，例如迭代、直接、 特征值、并行这四种就是设计师主要平时会使用的四种求解器，设计师会根据问 题的需要来选择一个最合适的求解器来完成需要的工作。

（3）强大的非线性分析能力。ANSYS 可以进行好几种非线性的分析。在 这些中，有一个比较特别的：材料非线性。其中包含了电材料以及其他材料，形 状记忆合金也包含在内。

（4）强大的网格划分能力。从自动化智能方面来看，可以通过智能化的自 动划分，生成设计师需要的有限元网络。也可根据用户的要求，实现多种网格划 分。

（5）良好的优化能力。ANSYS 有着一个设计优化功能，设计师的最优设计 可以通过这个功能来对设计进行最优化的改进，完善设计的优化程度，实现材料 和人力物力的最优化设计。

（6）单场及多场耦合分析能力。ANSYS 的功能是非常强大的，它不仅仅可 以对热、电磁等进行分析，也可以把这些融合起来进行分析。这些元素在互相影 响的情况下，实现分析。ANSYS 的强大功能可见一斑。

（7）和多种辅助设计软件连接的能力。ANSYS 具有和大多数的计算机辅助 设计软件接口的能力，包括 CAD 和有限元分析软件，通过这种连接，实现数据 的交换和流通。

（8）强大的后处理能力。ANSYS 可以通过节点和单元来获得所需的数据， 同时还有着很多种输出方式，可以进行一些数学运算，对时间方面，也有一定的 分析能力。

（9）强大的二次开发能力。ANSYS 可以根据用户的需要，使用一些其他的 软件，完成近乎是所有的需求，这种能力几乎是独一无二的。

（10）强大的数据统一能力。ANSYS 的数据库是统一的，因此在数据方面，

ANSYS 提供的数据是一样的。统一性非常良好。

（11）ANSYS 可以的多种平台上使用，对操作系统要求较低。

2.2.2 杆系结构有限元基本理论

杆系结构是指由杆件组成的结构，杆件的几何特征是其长度远大于其截面的 宽度、高度（或直径）。杆件构成了很多结构，网壳结构便是其中的一种。因为 无法直接的显示网壳结构，所以设计师一般会使用空间杆单元来进行有效的建 模，便于有限元分析的施行。

有限元的基本思想原理是把一个完整的结构分解变成有限个单元，来用这 些有限单元来获得解答的方法。这种方法把解答分解成很多的有限元，每一个元 都有一个比较接近的解答，把这些解答联合起来，得到一个大的解答域，来近似 的解决问题。在现实社会中，很多的实际条件限制，无法通过这些来获得一个精 确的解答，但是设计师可以通过这种方法来获得需要的一个近似值，这个近似值 的数值也是比较精确的，因此，可以使用这种方法来解决网壳结构的问题。在这 个解决方法中，也存在一些问题。例如：分析问题的时候，这是一个理想化的方 案，那么，数值的精确，稳定与否就非常重要。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com