ansys热源加载方法
(完整版)ANSYS基本操作-加载求解结果后处理解析
individual entities by picking 选项只删除模型选定的载荷。
删除载荷（续）
当删除实体模型时, ANSYS 将自动删除其上所 有的载荷
删除线上的均 布压力
自动删除以线为边 界各单元均布压力
实体模型
FEA 模型l
删除载荷（续）
两关键点的扩展位移约束载荷例外：
删除两点的约束
在关键点处约束
FEA 模型
在节点加集中力
在节点处约束
加载 (续)
无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载 荷转化到有限元模型.因此,加载到实体的载荷 将自动转化到 其所属的节点或单元上
沿线均布的压力
均布压力转化到以线为边界的各单元上
实体模型
加载到实 体的载荷 自动转化 到其所属 的节点或 单元上
500 L3
VALI = 500
如果加载后坡度的方向相反, 将 两个压力数值颠倒即可
VALJ = 1000
1000 500
L3 VALI = 1000 VALJ = 500
加载轴对称载荷
轴对称载荷可加载到具有对称轴的3-D 结构 上
3-D 轴对称结构可用一2-D 轴对称模型描述
对称轴
3-D 结构 轴对称模型
加载面力载荷
Main Menu: Solution > -Loads- Apply > Pressure > On Lines
拾取 Line
输入一个压力值 即为均布载荷, 两个数值 定义 坡度压力
加载面力载荷(续)
500
500
L3 VALI = 500
1000
坡度压力载荷沿起始关键点(I) 线性变化到第二个关键点 (J)
ansys高斯热源施加
!平板对接开v型坡口多道焊成型(温度场) !采用guass表面热源finish/clear,nostart/filname,1.11thermal_analysis/title,3D_weld_thermal_analysis/units,si!定义国际制单位/prep7!**************************************************!定义焊接尺寸及焊接参数!**************************************************!******************************************构件尺寸len=100e-3!xx0.1mwid=50e-3!宽0.05mthic=6e-3!厚0.006m!b=0.002!根部预留(m)!h=0!钝边(m)wweld=15e-3!焊接热影响区宽度lnum=10!沿焊缝xx方向划分份数!******************************************焊接参数I=200!焊接电流(A)U=30!焊接电压(V)!焊接速度(m/s)arf=60!坡口角度（°）pi=3.!pi为圆周率eta=0.7!焊接热效率,手工电弧焊0.7,埋弧焊0.8K=1.2e4!热流集中程度系数(/m^2) ?them0=25!环境温度及母材初始温度,取室温25℃!**********************************************定义高斯表面移动热源参数!GAUSS热源模型qr=qmax*exp(-k*r*r)!(单位W/m2)!假设热源中心坐标为(a,b,c),a=0,b=每个焊缝的最高点的坐标y,c=v*dt!每个焊缝上表面任一点的坐标为(x,y,z) ,x>0, y>0, z>0!r^2=x^2+(y-b)^2+(z-c)^2，每个焊缝上表面任一点距热源中心距离qmax=0.24*k*eta*I*u/pi !加热斑点中心热流(W/m2)percent=0.99radius=abs(sqrt(1/k*log(1/(1-percent))))!有效热半径，单位为m!***************************************************************** *****!定义单元类型及材料属性!***************************************************************** *****et,1,solid70!计算单元类型!nothing!定义实常数mptemp,1,0,100,200,300,400,500!定义材料属性温度范围mptemp,,1200,1250,1350,1400,1450,1500mptemp,,1505,1705,1905,2105,2305,2500mpdata,dens,1,1,7820,7800,7800,7800,7800,7800!定义材料密度(kg/m3) mpdata,dens,1,,7800,7800,7800,7800,7800,7800mpdata,dens,1,,7800,7800,7800,7800,7800,7800mpdata,kxx,1,1,52,50.7,48.6,46.1,42.3,38.9!热传导系数(W/(m*K)) mpdata,kxx,1,,30,30,30,30,30,30mpdata,kxx,1,,30,30,30,30,30,30mpdata,c,1,1,450,469,481,508.5,536,569!考虑相变潜热的比热容(J/kg*K) mpdata,c,1,,700,2172,5116,6589,8061,9533mpdata,c,1,,9533,7757,5982,4206,2431,700!**************************************************************** !建立有限元计算模型!**************************************************************** *afun,deg!如果涉及到角度，将使用“度”(系统默认是弧度)K,1,0,0,0K,2,wweld,0,0K,3,wid,0,0K,4,wid,thic,0K,5,thic*tan(arf/2)+wweld,thic,0K,6,thic*tan(arf/2),thic,0K,7,0,0,lenA,1,3,4,6A,1,2,5,6cyl4,0,0,thic/cos(arf/2),arf,0,90cyl4,0,0,thic/cos(arf/2)*sqrt(2)/2,arf,0,90L,1,7!形成拖拉路径L14Vdrag,all,,,,,,14!沿线拖拉面Vptn,all !分割体Vglue,all !粘贴体？Nummrg,all!*************************************************************!划分网格!************************************************************* aadd,24,32!面相加，以便生成映射网格lccat,40,49lccat,42,52!*************************************沿焊缝z方向划分，均为2mm lsel,s,line,,17,21,2lsel,a,line,,24,26,2lsel,a,line,,35,36lsel,a,line,,14,30,16lesize,all,2e-3!***************************************沿厚度y方向划分1-1.5mm lsel,s,line,,6,25,19lsel,a,line,,2,18,16lesize,all,,,6lsel,s,line,,41,43,2lsel,a,line,,50,53,3lesize,all,1.5e-3!***********************************************沿x方向划分1mm lsel,s,line,,45,47,2!母材lsel,a,line,,44,46,2lesize,all,,,18,0.8lsel,s,line,,7,27,20!母材lesize,all,,,12,0.7lsel,a,line,,5,23,18lsel,s,line,,11,34,23!焊缝lsel,a,line,,48,51,3lesize,all,,,4!****************************************划分体，生成六面体单元allsmshkey,1!映射网格mshape,0,3d !六面体形状vsel,allvatt,,,1aslv,saatt,,,1type,1!单元类型为1vmesh,all!*******************************************存档备份有限元模型allssave,'1.11thermal_analysis_meshed','db'finish!=================================================================!重新载入有限元模型进行加载求解!=================================================================/solu/view,,-3,2,-5!调整窗口视角!***************************************************************** ******!杀死焊缝区单元!***************************************************************** ******v1=5!焊缝1所在的体v2=7!焊缝2所在的体a1=18!焊缝1的上表面a2=31!焊缝2的上表面esel,s,type,,1!选取1类单元*get,nemax,elem,,num,max!得到所有1类单元号码的最大值*get,nemin,elem,,num,min!********************************************分段杀死第2道焊缝vsel,s,,,v2eslvekill,allesel,s,liveeplot!***************************************************************!边界条件(暂时没有考虑对流)!***************************************************************nsel,s,loc,x,0!在x=0处施加对称边界条件dsym,symm,x!*****************************************************************!设置非线性求解选项!***************************************************************** allsantype,trans !瞬态分析trnopt,full !瞬态分析选项，完全分析nropt,full,,on !定义完全牛顿--拉普森方法，激活自适应下降（默认）pred,on !打开预测校正timint,on !时间积分设置tintp,0.005,,,1,0.5,0.2!定义瞬态综合参数tref,25!参考温度25摄氏度!*************************************************************** !设置载荷步参数!*************************************************************** t=0!求解时间初始值dt0=1e-6!建立初始条件的小时间段dt1=0.5!起始加热点对应的时间tinc=len/(lnum*v)!载荷步时间间隔,T =len/v,tinc =T/lnum!tsub=0.2!求解温度场时子步时间!*************************************************************** !稳态分析确定初始温度场!***************************************************************!初始条件time,dt0!loadstep=1,time=dt0timint,off !时间积分选项，关闭（稳态分析）kbc,1!阶越加载!nsubst,1!子步为1步esel,s,type,,1!选择类型1的单元节点nsle,sic,all,temp,25!初始状态，温度25摄氏度allsoutres,all,allsolvesave,'1.11thermal_analysis_initial_temp','db'!查看初始温度场，应该全为25摄氏度!*************************************************************** !按顺序模拟温度场，以第一道为例!*************************************************************** !**************************************************第1道焊缝填充esel,s,type,,1!在第一类单元中加热流载荷esel,r,liveeplot*do,im,0,lnum,1!****************************选择有效半径内节点为当前节点vsel,s,,,v1!选择焊缝1上表面单元eslv,rnsleasel,s,,,a1nsla,r,1esln,r,0!热源加载,将各段后点（0-lnum）为热源中心,先加载后删除热源!即先消除上段所加高斯热源,并将上段的温度值作为下段的初始值!*******************************************包括起始加热点c=V*tinc*im !热源位置b=thic/cos(arf/2)*sqrt(2)/2tm=dt1+im*tinctime,tmantype,4,resttimint,onautots,onkbc,1deltim,0.01,0.01,0.2!时间步长!***********************************以下为施加热流密度载荷*do,i,nemin,nemax,1*if,esel(i),eq,1,then!如果该单元在上面的集合里，则xsy=centrx(i)!读取该单元的中心坐标ysy=centry(i)zsy=centrz(i)rr=abs(sqrt(xsy*xsy+(ysy-b)*(ysy-b)+(zsy-c)*(zsy-c)))!该单元中心距离热源中心*if,rr,le,radius,then!该单元中心在加热半径范围内qr=qmax*exp(-k*rr*rr)!该单元中心处的热流大小sfe,i,nmface(i),hflux,,qr !在每个单元所指定的面上施加热源载荷*endif*endif*enddoallsel !全选求解outres,all,allsolveesel,s,type,,1esel,r,livevsel,s,,,v1!选择焊缝1上表面单元eslv,rnsleasel,s,,,a1nsla,r,1esln,r,0!!!!!!!!!!!!!!输入先暂时停止一下!插入"/post1$plnsol,temp$/psf,hflux,,1,1,on$/replot"的内容进行查看!问题：热流载荷的分布和温度场的分布不一致（该完全一致才对），有点偏移？!若要继续，读入"finish$/solu"*do,i,1,6sfedele,all,i,hflux !删除每个单元六个面上的热载荷*enddo*enddoallsesel,s,liveeplot !查看温度场save,'1.11thermal_analysis_alive1','db'!================================================================= !生成节点温度分布xx动画文件的程序段!================================================================= /post1/seg,dele!允许图形数据存储到局部终端存储器/dscale,1,1.0!显示位移时，设置放大系数avprin,0,0!规定主项量和总向量如何被计算avres,1!规定当powergraphies可用时，结果数据如何被平均/seg,multi,1.11temp-10,0.2!存动画,分节存储后来的显示,动画名字,每个画面间延迟系数esel,s,live!*************************************************读取初始稳态温度场结果set,,,1,,dt0!从结果文件读,载荷步,子步,比例因子实部,比例因子虚部,时间plnsol,temp!*****************************************读取第1道焊缝过程中的温度场结果*do,im,0,lnum,1tm=dt1+im*tincset,,,1,,tmplnsol,temp*enddo/seg,off,1.11temp-10,0.2anim,1,1!*********************************生成动画完毕!****************************************存储第1道焊缝过程中的温度场结果图片esel,s,live*do,im,0,lnum,1*if,im,eq,0,thentm=dt1set,,,1,,tmplnsol,temp/image,save,1.11temp0,jpeg*endiftm=dt1+im*tincset,,,1,,tmplnsol,temp*if,tm,eq,dt1+lnum/2*tinc,then set,,,1,,tmplnsol,temp6.5,jpeg*endif*enddo/image,save,1.11temp12.5,jpeg。
ANSYS焊接仿真中高斯热源加载算法研究
第２期 ２００７ 年 ２ 月
机械设计与制造 Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
文章编号： １００１－ ３９９７（２００７）０２－ ００８３－ ０２
Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 焊接仿真中高斯热源加载算法研究 ＊
－ ８３ －
董克权 １， ２ 刘超英 １ 陈英俊 １ （ １ 广东肇庆学院 电子工程系， 肇庆 ５２６０６１） （ ２ 广东工业大学 计算机学院， 广州 ５１００９０）
１ 算法的相关模型
称绝热条件。为减少计算工作量， 只取模型的一半进行分析。
１．１ 高斯热源模型
有关试验研究表明， 高斯热源模型能够表征焊接电弧的热 流分布特征［３］。高斯热源模型如图 １ 所示。
图中， Ｏ 为热源的中心， ｄＨ 为焊接电弧有效加热直径。高斯 热源模型的热流密度公式为：
ｑ＝ｑｍａｘｅｘｐ（－ ｃｒ２）
４．２ 单面双丝焊仿真消耗时间比较
在相同的软硬件环境下， 取大小不同的模型， 焊接方向为 模型的长度方向， 载荷步数与长度方向的单元数相同， 热分析采 用默认 的 求 解 器 、默 认 的 求 解 精 度 ， 用 两 种 算 法 对 ２５ 钢 的 双 丝 焊 接 进 行 了 仿 真 实 验 （材 料 性 能 的 非 线 性 参 数 见 参 考 文 献 ［４］）。 记
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｗｅｌｄｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； Ｇａｕｓｓ ｈｅａｔ ｓｏｕｒ ｃｅ； Ｌｏａｄｉｎｇ ａｒ ｉｔｈｍｅｔｉｃ
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
中图分类号： ＴＨ１２ ＴＰ３１１ 文献标识码： Ａ
第２期 ２００７ 年 ２ 月
ansys 加载
题目：加载2.1 载荷概述有限元分析的主要目的是检查结构或构件对一定载荷条件的响应。
因此，在分析中指定合适的载荷条件是关键的一步。
在ANSYS程序中，可以用各种方式对模型加载，而且借助于载荷步选项，可以控制在求解中载荷如何使用。
2.2 什么是载荷在ANSYS术语中，载荷（loads）包括边界条件和外部或内部作用力函数，如图2-1所示。
不同学科中的载荷实例为：结构分析：位移，力，压力，温度（热应变），重力热分析：温度，热流速率，对流，内部热生成，无限表面磁场分析：磁势，磁通量，磁场段，源流密度，无限表面电场分析：电势（电压），电流，电荷，电荷密度，无限表面流体分析：速度，压力图2-1 “载荷”包括边界条件以及其它类型的载荷载荷分为六类：DOF约束，力（集中载荷），表面载荷，体积载荷、惯性力及耦合场载荷。
·DOF constraint（DOF约束）将用一已知值给定某个自由度。
例如，在结构分析中约束被指定为位移和对称边界条件；在热力分析中指定为温度和热通量平行的边界条件。
·Force（力）为施加于模型节点的集中载荷。
例如，在结构分析中被指定为力和力矩；在热力分析中为热流速率；在磁场分析中为电流段。
·Surface load（表面载荷）为施加于某个表面上的分布载荷。
例如，在结构分析中为压力；在热力分析中为对流和热通量。
·Body load（体积载荷）为体积的或场载荷。
例如，在结构分析中为温度和fluences；在热力分析中为热生成速率；在磁场分析中为流密度。
·Inertia loads（惯性载荷）由物体惯性引起的载荷，如重力加速度，角速度和角加速度。
主要在结构分析中使用。
·Coupled-field loads（耦合场载荷）为以上载荷的一种特殊情况，从一种分析得到的结果用作为另一分析的载荷。
例如，可施加磁场分析中计算出的磁力作为结构分析中的力载荷。
手把手教你ansys函数加载
ANSYS函数加载详细步骤
——caemaster
2012年12月27日星期四
最近，很多同学在ANSYS分析中需要使用函数加载，有的载荷是时间的函数，有的载荷是位置坐标的函数，也有的载荷是温度的函数。
今天小哥我（cae_master@）手把手教大家使用函数方式加载。
我举例使用的是一个1×1的面，面上进行自定义函数施加压力载荷Pressure，目的是让大家掌握函数加载方法的详细步骤：
打开ANSYS，先输入以下命令
/PREP7
ET,1,185
BLOCK,,1,,0.2,,1
SMRT,3
VSWEEP,ALL
1，打开函数编辑器
2，坐标系的选择和函数的输入（在读取函数的时候也可以选择坐标系）
猜猜这是一个什么载荷？（中间大，四端小的斜坡载荷）3，保存函数
4，读取函数
选择刚才保存的
fp.func
5，加载
输入命令（显示载荷箭头，将载荷传递至FEA模型）/PSF,PRES,NORM,2,0,1
SBCT
/REPLOT
总结：
是不是很简单，五步搞定，把自己的函数写入函数编辑器，可以自定义任意的函数。
如果载荷是时间的函数或者是温度的函数，方法也是一样的哦，赶快动手试试吧！。
ANSYS基础教程—加载&求解
ANSYS基础教程—加载&求解关键字：ANSYS ANSYS常用命令力载荷求解器多重载荷步信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享本文主要讲述五种载荷类型中剩下一种载荷—集中载荷, 比如应力分析中的节点载荷，包括以下内容：集中载荷、节点坐标、求解器、多重载荷步。
概述·迄今为止, 我们已经知道了如何施加以下类型的载荷:–位移(DOF 约束)–压力和对流载荷(表面载荷)–重力(惯性载荷)–“结构”温度(体载荷)这些载荷占了五种载荷类型中的4种。
本文将讲述剩下的一种载荷—集中载荷, 比如应力分析中的节点载荷。
·将就以下问题进行讨论:A. 集中载荷B. 节点坐标C. 求解器D. 多重载荷步A. 力载荷·一个力就是可以在一个节点或关键点处施加的集中载荷(也可以叫“点载荷”)·和力一样，点载荷适合于线状模型，如梁，桁架，弹簧等。
在实体单元或壳单元中, 点载荷往往引起应力奇异，但当您忽略了附近的应力时，它仍然是可接受的。
记住，您可以通过选择来忽略附近施加了点载荷的单元。
·在左下角展示的二维实体单元中，我们注意到在加力位置出现最大应力SMAX (23,854)。
当在力附近的节点和单元不被选中时，SMAX (12,755)就会移到底部角点处，这是由于在该角点处约束引起的另一处应力奇异。
通过不选底部角点附近的节点和单元，您就可以在上孔附近得到预期的应力SMAX (8,098)。
注意，对于轴对称模型:·在全部360°范围内输入力的值。
·同样在全部360°范围内输出力的值(反力)。
·例如, 设想一个半径为r的圆柱形壳体边缘施加有P lb/in 的载荷。
把这个载荷施加在二维轴对称壳体模形上(比如SHELL51单元), 您就要施加一2πrP的力。
·施加一个力需要有以下信息:–节点号(您可以通过施取确定)–力的大小(单位应与您正在使用的单位系统保持一致)–力的方向—FX, FY, 或FZ使用:–Solution > -Loads-Apply > Force/Moment–或命令FK或F·问题:在哪一个坐标系中FX, FY, 和FZ 有说明？B.节点坐标系·所有的力，位移，和其它与方向有关的节点量都可以在节点坐标中说明。
ANSYS实体模型加载、求解、后处理步骤及读取某点温度值
ANSYS实体模型加载、求解及后处理步骤计算温度场步骤：1．定义标题和工作文件名1）定义标题：Utility Menu>Change Title2）定义工作文件名：Utility Menu>Change Jobname2.选择单元类型Main Menu>Proprecessor>Element Type>Add/Edit/Delete 出现一个“Element Type”对话框，点击“Add”,又出现一个“Library of Element Type”对话框，选择“Thermal Solid”，在右面的栏中选择“Brick 20Node 90”,单击“OK”。
3．定义材料属性1）设置材料密度Main Menu>Proprecessor>Material Props>Material Models 出现一个“Define Material Mode Behavior”对话框，在右面的对话框中双击“Thermal”，双击其下出现的“Density”，出现“Density for Material Number 1”的对话框，在“DENS”后面输入密度值；2）输入导热系数Main Menu>Proprecessor>Material Props>Material Models出现一个“Define Material Mode Behavior”对话框，在右面的对话框中双击“Thermal”，双击其下出现的“Conductivity”，双击“Isotropic”，出现一个“Conductivity for Material Number 1”的对话框，连续单击“Add Temperature”在“KXX”中输入导热系数值；3）定义比热在“Define Material Mode Behavior”对话框右面输入栏中，双击“Specific heat”，出现一个“Specific heat for Material Number 1”对话框，连续单击“Add Temperature”，在“Temperature”中输入温度，在“C”中输入与温度对应的比热系数；4）输入对流系数在“Define Material Mode Behavior”对话框右面输入栏中，双击“Convection or Film Coef”，出现一个“Convection or Film Coefficient for Material Number 1”对话框，在“Temperature”中输入温度，在“HF”后面输入与温度对应的对流数。
ANSYS焊接仿真中高斯热源加载算法研究
ｆ ｌｃ ｏ ｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇＤ ｐ ｒ ｅ ｔ ｆ ｈ ｏ ｉｇＵ ｉ ｒｉ ， ｈ ｏ ｉｇ５ ６ ６ ， ｈｎ ） ｅｔ ｎｃ ｎ ｉｅ ｒ ｅ ａｔ ｎ ｏ ａｑｎ ｎ ｅｓｙ Ｚ ａ ｑｎ ２ ０ Ｃ ｉａ Ｅ ｒ ｎ ｍ Ｚ ｖ ｔ １
中心的距离 ｓ（） ｓ ； 若 不大于电弧有效加热半径 Ｒ 在半圆内） ２ （ ， 范围都是以 Ｏ 为 圆心 的半 圆。因此 ， 确定包 含半 圆的最小矩形 则按高斯模型计算该单元表面的热流密度，如取正方形 Ａ Ｃ Ｅ Ｇ 算法只需对该矩形内的单元表面加载热流密度。由于高 ＢＤ Ｆ Ｈ， 中心的热流密度为单元 表面的热流密度 值 ， ｓ 若 大于 Ｒ， 图中 如 斯热源模 型 的热流分 布关 于 ０Ｙ 称 ， ～对 如单元面 Ａ Ｃ Ｂ Ｄ与单元 的单元表面Ｅ Ｇ 则热流密度赋值为 ０ Ｆ Ｈ， 。计算出整个焊件表面 面 Ａ ｃ， 的热流密度相 同 ， Ｊ 故只需定 义表示正方形 ０Ｆ Ｐ内 Ｇ 所有单元的热流密度后， 形成整个表面的热流密度面载荷 ， 以备 单元的热 流密度数组 ， 并通过计算予 以赋值一 若单元 中心在半
Ｑ
相 关的常数 。
ｆ ‘ １
Ｄ
一
１ 有限元模型 ． ２
平 板 焊 接进 行 仿真 的有 限元
模型如 图 ２所示 。 对平板焊接进行
存放一个载荷步的热流密度， 面的下标值（０ ０） ，存放载荷步序列
号 ， 行与 ０ ０ 列的其他元素置 ０ ，面内除 ０ ０ 行 列的元素存放对
ＡＳＳ Ｎ Ｙ 实现 自动整面加载。
圆内 ， 按高斯模型计算该单元 表面的热 流密度 ， 否则热流密度赋
ANSYS 入门教程 - 加载、求解及后处理技术 C
ANSYS 入门教程- 加载、求解及后处理技术C2011-01-09 14:22:45| 分类：ansys | 标签：|字号大中小订阅4.2 荷载步选项及设置一、载荷步与相关概念与荷载有关的几个术语或概念为：荷载步（Load Steps）荷载子步（Substeps）斜坡荷载（Ramped Loads）阶跃荷载（Stepped Loads）时间（Time）及时间步（Time step）平衡迭代（Equilibrium Iterations）。
与土木工程相同的概念如荷载工况和荷载组合等，将在后处理中予以介绍。
1. 荷载步、荷载子步和平衡迭代荷载步是为求解而定义的荷载配置，可根据荷载历程（时间和空间）在不同的荷载步内施加不同的荷载。
例如在结构线性静态分析中，可将结构自重和外荷载分两步施加到结构上，第一个荷载步可施加自重，第二个荷载步可施加外荷载等。
荷载子步是在某个荷载步之内的求解点（由程序定义荷载增量），不同分析中荷载子步有不同的目的。
例如在线性静态或稳态分析中，使用子步逐渐增加荷载可获得精确解；在瞬态分析中，使用子步可得到较小的积分步长，以满足瞬态时间积累法则；在谐分析中，使用子步可获得不同频率下的解。
平衡迭代是在给定子步下为了收敛而进行的附加计算。
在非线性分析中，平衡迭代作为一种迭代修正具有重要作用，迭代计算多次收敛后得到该荷载子步的解。
2. 斜坡荷载和阶跃荷载当在一个荷载步中设置一个以上子步时，就必须定义荷载是斜坡荷载或是阶跃荷载。
阶跃荷载指荷载全值施加在第一个荷载子步，其余荷载子步内荷载保持不变。
对于荷载步2 按要求是由荷载步 1 的全值荷载突然卸载，而程序实际上是从荷载步 1 的终点到荷载步2 的第一个子步内完成的，所以可增加荷载步2 的子步数（减小时间增量）以模拟突然卸载过程。
斜坡荷载指在每个荷载子步，荷载逐渐增加，在该荷载步结束时达到荷载全值。
载荷步内子步的荷载采用线性内插。
3. 时间及时间步在所有静态和稳态分析中，不管是否与时间“真实”相关，ANSYS 都使用时间作为跟踪参数。
ANSYS有限元热分析基本步骤介绍
ANSYS有限元热分析基本步骤介绍对于稳态热分析，可以使用Post1进行后处理本文介绍了ANSYS有限元热分析基本步骤相关情况。
ANSYS稳态热分析的基木步骤包括构建模型、施加载荷、求解与后处理。
1. 构建模型构建步骤如下所示:(1)确定作业名，标题一与单位制。
(2)进入PREP7前处理。
(3)设置单元类型，设定单儿选项，定义单元实常数:(4)设置材料属性。
(5)创建几何模型并划分网格。
2. 施加载荷计算(l)定义热分析类型如前所述，常见的热分析类型有两种:稳态热分析与瞬态热分析。
如果进行新的稳态热分析，则点击Main menu>solution>Ansys Type>New Analysis从中选择Steady-state。
其对应的命令流形式如下:ANTYPE，STATIC,NEW或ANTYPE,0,TYPE如果接着上面的计算继续稳态热分析，比如添加载荷等，则点击Mainmenu>solution>Ansys Type>Restart(2)施加载荷ANSYS共提供了5种载荷，包括温度、热流率、对流、热流密度和生热率。
.温度命令流:dGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Temperature.热流率命令流:FGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Heat Flow.对流命令流:SFGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Convection.热流密度命令流:fGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Heat Flux.生热率命令流:BFGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Heat Generat3 求解在对一个稳态热分析问题进行求解时，通常需要设定Time/Frequence选项、非线性选项以及输出控制等载荷步选项.(1)Time/Freqnenc选烦.Time-Time Step:用于设置载荷步的时间·命令流:TIMEGUI:Main menu>solution>Load Step Opts-time/frequenc>time-time step.time-time substeps:确定标载荷步中了步的数量或时问步大小。
移动体热源ANSYS命令流
*SET,LMeshy,3e-4 !line4
*SET,LMeshz,3e-4 !line9
! 边界条件参数
*SET,Tinit,30 !
初始温度
!1 定义单元类型
ET,1,SOLID70
ET,2,surf152 ! 表面效应单元
r,2
KEYOPT,2,4,1 ! 表面效应单元设置
KEYOPT,2,8,4
VSEL,S, , , 1 ESLV,S *GET,AEMAX,ELEM,,COUNT1,MAX *DIM,ANE,ARRAY,AEMAX, *DIM,ANE1,ARRAY,AEMAX, *DIM,ANE2,ARRAY,AEMAX, *DIM,ANE3,ARRAY,AEMAX, *DIM,ANE4,ARRAY,AEMAX, *DIM,ANE5,ARRAY,AEMAX, *DIM,ANEX,ARRAY,AEMAX *DIM,ANEY,ARRAY,AEMAX *DIM,ANEZ,ARRAY,AEMAX
*ENDDO
*DO,I,1,ANSEL1 *GET,ANEZ1(I),ELEM,ANE1(I),CENT,Z *GET,ANEY1(I),ELEM,ANE1(I),CENT,Y *GET,ANEX1(I),ELEM,ANE1(I),CENT,X
*ENDDO
MINZ=1E20 MINY=1E20 MINX=1E20
*ENDDO
*DO,J,1,ANSEL2 *GET,ANEZ2(J),ELEM,ANE2(J),CENT,Z *GET,ANEY2(J),ELEM,ANE2(J),CENT,Y
*GET,ANEX2(J),ELEM,ANE2(J),CENT,X *ENDDO
MAXZ=1E20 MAXY=1E20 MAXX=-1E20
ansys中稳态热中导入载荷设定
ANSYS中稳态热中导入载荷设定一、ANSYS是一款强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
在进行稳态热分析时，合理导入和设定载荷是确保模拟结果准确性的关键。
本文将介绍在ANSYS中进行稳态热分析时导入载荷的基本原理和操作步骤。
二、载荷类型在稳态热分析中，可能涉及到的载荷类型主要包括：温度载荷：定义不同区域或边界的温度值，模拟热源或冷却源的影响。
表面热流载荷：模拟表面上的热辐射或对流传热。
热通量载荷：模拟通过表面传递的热量。
热通量分布载荷：类似于热通量，但可以指定在区域内的分布情况。
三、载荷设定步骤准备模型：在ANSYS中导入或建立几何模型，确保几何形状和边界条件符合实际情况。
设定材料属性：在工程数据中定义材料的导热性质，如热导率、比热等。
定义边界条件：在模型的边界上设定适当的边界条件，包括固定温度、对流边界等。
导入载荷：根据模拟的实际情况，选择适当的载荷类型，并导入相应的数值。
网格划分：对模型进行网格划分，确保模型的几何形状被合适地离散为有限元。
设定求解器参数：在求解设置中选择稳态热分析，并设定迭代次数、收敛准则等参数。
运行分析：启动ANSYS求解器进行分析，等待结果生成。
四、具体操作示例以设定一个温度载荷为例：定义温度载荷：进入ANSYS Workbench，选择“热分析”模块，在“温度”中定义所需的温度值。
选择加载区域：在模型中选择需要加载温度的区域或表面。
设定温度值：输入相应的温度值，可以是固定的数值，也可以是随时间或其他变量变化的函数。
设定材料参数：在工程数据中设定材料的热导率等参数。
定义边界条件：在“边界条件”中设定其他固定温度或对流边界等。
划分网格：进行网格划分，确保几何形状被适当离散。
设定求解器参数：在“求解控制”中设定求解器参数。
运行分析：点击“求解”按钮，等待分析完成。
五、结果验证与后处理结果验证：检查分析结果是否符合实际预期，包括温度分布、热通量等。
后处理操作：利用ANSYS后处理工具，生成温度云图、热通量图等，以便更直观地了解分析结果。
ANSYS高斯热源加载步骤及命令流
1.建模尺寸为5mm×5mm×0.5mm的SiCpAl材料（此处特别注意坐标系的位置，建议用DM建模）2.网格的划分实现移动热源路径网格划分密集，其他部分网格划分尺寸正常，方便计算，提高效率。
下图为网格划分示意图及网格划分设置。
3.分析计算（1）入射激光功率密度分布为高斯分布：I(r)=(1−R)2Pπω2exp(−2r2ω2)，（1）式中R为反射率，P为激光输出功率，ω为入射激光光斑半径，r为横向柱坐标，r=0处为光斑中心。
对模型施加负载条件时，将高斯热流密度用ANSYS APDL编写命令流加载到SiCp/Al上表面。
已知条件：功率P，行走速度v=5mm/s，光斑半径ω=0.05mm，时间t=1s。
则有，高斯移动热源：Q=2Pπ0.000052⋅exp(−2×(x−0.0025)2+(y−0.005×t)20.000052)×90%步骤：①首先在Mechanical APDL经典界面施加创建高斯热源函数的命令流；将上述公式带入，如下图所示。
②完成好函数输入之后，保存函数；然后读入刚刚保存的函数，命名为HFLUX，如下图所示：③提取命令流，命令流在文末（2）选择要加载的面，重命名为A1（3）载荷步设置在Step Controls（步长控制）中，Step End Time（结束时间）设置为1s，打开Auto Time Stepping(自动划分时间)，在Define By中设置为Substeps（子步），设置为100子步。
如下图所示。
（4）边界设置取模型下表面为绝缘边界，其他表面为对流换热面，对流换热系数取10W/(m3·K)，设置实验环境温度为22℃。
4.温度场仿真结果及分析命令流*DEL,_FNCNAME*DEL,_FNCMTID*DEL,_FNCCSYS*SET,_FNCNAME,'HFLUX'*SET,_FNCCSYS,0! /INPUT,1.func,,,1*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,24,1,,,,%_FNCCSYS%!! Begin of equation: 4e8*exp(-2*(({X}-0.0025)^2+({Y}-0.005* ! {TIME})^2)/0.00005^2)*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 0, 0, 0, 0*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, 0, 0, -1*SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -3, 0, 1, -1, 2, -2*SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, -3*SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -2, 0, 1, -3, 3, -1*SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -1, 0, 0.0025, 0, 0, 2*SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -3, 0, 1, 2, 2, -1*SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, -3*SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -4, 0, 1, -3, 17, -1*SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -1, 0, 0.005, 0, 0, 1*SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -3, 0, 1, -1, 3, 1*SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -1, 0, 1, 3, 2, -3*SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -3, 0, 2, 0, 0, -1*SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 17, -3*SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 1, -5*SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1*SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -1, 0, 0.00005, 0, 0, 0*SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1*SET,%_FNCNAME%(0,19,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 17, -2*SET,%_FNCNAME%(0,20,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 4, -4*SET,%_FNCNAME%(0,21,1), 0.0, -1, 7, 1, -1, 0, 0*SET,%_FNCNAME%(0,22,1), 0.0, -2, 0, 4e8, 0, 0, -1*SET,%_FNCNAME%(0,23,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1*SET,%_FNCNAME%(0,24,1), 0.0, 99, 0, 1, -3, 0, 0! End of equation: 4e8*exp(-2*(({X}-0.0025)^2+({Y}-0.005*{TIME})^2)/0.00005^2) !-->SF,A1,HFLUX,%HFLUX%。
ANSYS热分析教程及命令流算例
＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝SOLID5－三维耦合场实体具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。
本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。
在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。
在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。
与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9－二维无限边界用于模拟一个二维无界问题的开放边界。
具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。
所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。
使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。
使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。
PLANE13－二维耦合场实体具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。
由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。
具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。
具有大变形和应力钢化功能。
当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。
LINK31－辐射线单元用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。
每个节点有一个自由度。
可用于二维（平面或轴对称）或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。
允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。
发射率可与温度相关。
如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析，辐射单元应当被一个等效的或（空）结构单元所代替。
LINK32－二维传导杆用于两节点间热传导的单轴单元。
该单元每个节点只有一个温度自由度。
可用于二维（平面或轴对称）稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析，该单元可被一个等效的结构单元所代替。
LINK33－三维传导杆用于节点间热传导的单轴单元。
该单元每个节点只有一个温度自由度。
(完整版)ANSYS基本操作-加载求解结果后处理解析
FEA 模型
实体模型加载
Main Menu: Solution > -Loads-Apply>
注意到这是 很长的菜单, 对于结构分析， 部分菜单呈暗淡灰色,表示不属于结构分 析的范畴。 (ANSYS 可由模型中的单元 类型识别分析类型)
说明: 可通过在preferences 中选择适 当的分析类型过滤菜单中的选项
第三部分: 结果后处理
结果的绘图和列表
ANSYS 有两个后处理器:
通用后处理器 (即 “POST1”) 只能观看整个 模型在某一时刻的结果 (如：结果的照相 “snapshot”)
时间历程后处理器 (即 “POST26”) 可观看 模型在不同时间的结果。 但此后处理器只 能用于处理瞬态和/或动力分析结果
结果的绘图和列表(续)
静力分析结果后处理的步骤主要包括:
绘变形图 变形动画 支反力列表 应力等值线图 网格密度检查
绘变形图
绘出结构在静力作用下的变形结果:
Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > Deformed Shape...
校验载荷
通过 plotting画出载荷:
Utility Menu: PlotCtrls > Symbols ...
• 实体模型载荷显示在几何模型 上 (体、面、线或关键点)
• 有限元模型载荷在画节点或单 元时显示
或通过 listing列表载荷: Utility Menu: List > Loads
载荷分类
自由度DOF - 定义节点的自由度（ DOF ） 值 (结 构分析_位移、热分析_ 温度、电磁分析_磁势等)
集中载荷 - 点载荷 (结构分析_力、热分析_ 热导 率、电磁分析_ magnetic current segments)
ansys加载
ANSYS TRAINING
载荷的其他操作方式
• 梯度载荷
• 载荷的叠加、覆盖
• 载荷的缩放
• 载荷的转移
ANSYS TRAINING
载荷的其他操作方式
• ANSYS允许按比例放大或者缩小加在有限元模型(网格和节点)的荷载，在
GUI下可以通过以下路径进行: Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Operate>Scale FE Loads>Forces Main Menu>Solution>Define Loads>Operate>Scale FE Loads>Forces 或者使用命令: FSCALE ANSYS无法对加在几何实体上的荷载比例放大, 但是可以使用 SBCTRAN命令预先将几何实体上的荷载转化成节点上的荷载: Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Operate>Transfer to FE> Main Menu>Solution>Define Loads>Operate>Transfer to FE>
– SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4
ANSYS TRAINING
...表面效应单元
• 假设给一套SURF154单元施加幅值为1000的压力， 它的方向取决于使用了单元的那一个面。 面 1:
–法线方向的压力. –正值作用到单元里 (沿着单元坐标-Z的方向). –例如: sfe,all,1,pres,,1000 (选定所要的单元之后).
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其中P[t]*(1-R)是真正被平板吸收热激光功率。 exp(-(x^2+y^2)/r^2)代表空间高斯分布， 有些文献中会出现exp(-2*(x^2+y^2)/r^2)，这是由于高斯半径定义为激光光强1/e和1/e^2的区别。
2。体热源形式 (d~a^-1)
Q(x,y,z,t)= P[t]*(1-R)*a/(Pi*r^2)*exp(-(x^2+y^2)/r^2)*exp(-a*z)
可以看出和表面热流形式相比，多出一项exp(-a*z)代表光在物体中的吸收。
另外前面也要多乘个系数a，所以单位是W/m^3.
以上的公式其实可以从求解光在物体中传播的Maxwell方程得到，因为光也是电磁波。
当 (d>>a^-1)时，表面热流形式和体热源形式对于解传热方程是一样的。
例如在平板上加载一个空间上呈高斯分布的激光热源，其功率随时间而变化，
则需要以下参数：
1。 激光功率P[t]。 单位： W
2。 激光半径r, 单位： m
3。表面反射率R。单位： 无
4。optical absorption coefficient a 单位： m^-1, 或 optical penetration depth：a^-1 单位： m
激光热源可以用表面热流（W/m^2) 或体热源 (W/m^3)来表示，关键取决与平板厚度d和optical penetration depth a^-1 的比较。
1。表面热流形式 (d>>a^-1)
Q(x,y,t)= P[t]*(1-R)/(Pi*r^2)*exp(-(x^2+y^2)/r^2)
对于金属，a^-1一般在10~50nm之间。
对于其他空间分布的激光光源，只用替换后面的exp形式。
关于1/e和1/e^2的区别是高斯半径的定义为振幅的1/e，光强的1/e^2
exp(-(x^2+y^2)/r^2)代表的是一个高斯分布，exp(-2*(x^2+y^2)/r^2)代表的是激光基横模的光强分布（参见激光原理浙江大学出版社115页Байду номын сангаас，如果你的热源是基横模就要用后面的公式了。并且还有超高斯分布比如exp(-(x^4+y^4)/r^2)。