3种动载荷加载方法

MP,PRXY,1,
MP,DENS,1,7800
ESIZE,0,5,
VSWEEP,All
FINISH
/SOL
ANTYPE,4
TRNOPT,FULL
NSUBST,5,0,0
OUTRES,ERASE
OUTRES,ALL,ALL
KBC,0
wenku.baidu.comTIME,1e-6
DA,1,ALL,
SFA,2,1,PRES,0
LSWRITE,1,
c)写载荷步文件4：选取菜单途径选择菜单Main menu→Solution→Load Step Opts→Write LS File，弹出Write Load StepFile 对话框。在Load step file number n处输入4，单击OK按钮。
[步骤6]求解：选择菜单Main Menu→Solution→Solve→From LS File，弹出SolveLoad Step Files对话框。在Starting LS file number处输入1；在Ending LS file number处输入4。单击OK按钮。当求解完成时会出现一个Solution is done的提示对话框。单击close。
a)添加载荷：选择菜单Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structure→Pressure→On Area，在图形区中单击圆柱顶面，单击OK按钮。在施加载荷对话框中设VALUE=，单击OK按钮。
b)设置载荷步：选择菜单Main Menu: Solution→Analysis Type→Sol’sControl，在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Time at end of load step（结束时间）为，Number of substep（子载荷步数）为5，Frequency为write Every substep（存储所有计算结果），单击OK按钮。
TIME,
SFA,2,1,PRES,
LSWRITE,2,
TIME,
SFA,2,1,PRES,10
LSWRITE,3,
TIME,
KBC,1
SFA,2,1,PRES,0
LSWRITE,4,
LSSOLVE,1,4,1,
FINISH
/POST26
FILE,'file','rst','.'
NSOL,2,96,U,Z, UZ_2
[步骤4]保存网格模型：选择菜单Utility Menu：File→Save As，在存储数据库对话框中的Save Database to中输入数据库名：。
2．求解
[步骤1]指定分析类型：选择菜单Main Menu: Solution→Analysis Type→New Analysis，选Transient单选钮，选中Full（完全法）单选钮，单击OK按钮。
c)写载荷步文件3：选取菜单途径选择菜单Main menu→Solution→Load Step Opts→Write LS File，弹出Write Load StepFile 对话框。在Load step file number n处输入3，单击OK按钮。
[步骤5]对第四个载荷步施加载荷
a)添加载荷：选择菜单Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structure→Pressure→On Area，在图形区中单击圆柱顶面，单击OK按钮。在施加载荷对话框中设VALUE=0，单击OK按钮。
–规定终止时间，变化方式为Stepped方式；其他设置同前。
–将此载荷步写入载荷步文件4中
•前处理
[步骤1]画模型
(1)绘制立方块：选择菜单Main Menu: Preprocessor→Modeling→Create→Volume→Cylinder→Solid Cylinder，输入底面圆心坐标(0,0)、半径2、高度2，单击OK按钮。
[本例提示]本例将学习ANSYS中载荷步控制方法以及施加动态载荷的三种加载方法：多载荷步法、表载荷法和函数载荷法。
1.问题描述
一个下端固定的圆柱顶面上承受如图3—1所示的动态压力载荷，试确定其顶面位移响应。已知圆柱长度为，直径为，材料的弹性模量为×105MPa，泊松比为，密度为7800kg/m3。
图3-3动态载荷示意图
c)写载荷步文件2：选取菜单途径选择菜单Main menu→Solution→Load Step Opts→Write LS File，弹出Write Load StepFile 对话框。在Load step file number n处输入2，单击OK按钮。
[步骤4]对第三个载荷步施加载荷
a)添加载荷：选择菜单Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structure→Pressure→On Area，在图形区中单击圆柱顶面，单击OK按钮。在施加载荷对话框中设VALUE=10，单击OK按钮。
2.多载荷步法
多载荷步法求解思路为：首先，为每一个载荷步施加载荷并设置载荷步参数。然后，将每个载荷步写入载荷步文件，最后一次性求解所有载荷步。对于本问题：
定义载荷步1：
–在要求的部位上添加约束；
–在要求的节点上施加载荷0；
–规定施加此力的终止时间(1e-6)，指出时间步长和变化方式为Ramp方式；
–规定输出控制，
b)设置载荷步：选择菜单Main Menu: Solution→Analysis Type→Sol’sControl，在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Time at end of load step（结束时间）为，Number of substep（子载荷步数）为5，Frequency为write Every substep（存储所有计算结果），单击OK按钮。
[步骤2]绘制位移响应曲线：选择菜单Main Menu: TimeHist Postpro，选中前面定义的Xiangying变量，单击 按钮，绘制位移响应曲线，见图3-9(a)。
图3-17位移响应曲线
Finish
/Clear
/PREP7
CYL4, , ,2, , , ,
ET,1,SOLID185
MP,EX,1,
b)设置载荷步：选择菜单Main Menu: Solution→Analysis Type→Sol’sControl，在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Time at end of load step（结束时间）为，Number of substep（子载荷步数）为5，Frequency为write Every substep（存储所有计算结果），在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Steppedloading单选钮，单击OK按钮。
载荷
1
0
0
2
3
10
4
0
5
0
•前处理
重复多载荷步求解中的相应步骤或打其保存的网格模型数据库。
•求解
[步骤1]指定分析类型：选择菜单Main Menu: Solution→Analysis Type→New Analysis，选Transient单选钮，选中Full（完全法）单选钮，单击OK按钮。
[步骤2]添加约束：选择菜单Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structure→Displacement→On Area，在图形区中单击圆柱底面，单击左侧的拾取对话框中的Apply按钮，在施加约束对话框中选择All，单击OK按钮。
[步骤2]对第一个载荷步施加载荷
a)添加约束：选择菜单Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structure→Displacement→On Area，在图形区中单击圆柱底面，单击左侧的拾取对话框中的Apply按钮，在施加约束对话框中选择All，单击OK按钮。
(2)定义材料属性：选择菜单Main Menu: Preprocessor→Material Props→Material Model→在弹出的材料属性窗口中依次双击Structural, Linear, Elastic和Isotropic，在弹出的对话框中设置EX（弹性模量）为+11；PRXY（泊松比）为，单击OK按钮。在Material Models Available列表框中单击路径：Structural→Density，在密度DENS一栏中输入7800，单击OK按钮。退出材料定义窗口。
[步骤3]定义表格载荷
a)定义表格：选择菜单UtilityMenu:Parameter→Array Parameter→Define/Edit，在数组定义对话框中单击Add按钮，在新数组对话框中设Parameter Name为Table load，Parameter Type为Table，设I,J,K为（5,1,1），Var1为Time，单击OK按钮完成表定义。
3.结果处理
POST26观察节点146的位移时间历程结果
[步骤1]定义结果变量：选择菜单Main Menu: TimeHist Postpro，单击 按钮，单击Nodal Solution→DOF Solution→Z-compnent of displacement，设Valu Name为Xiangying，单击OK按钮，在图形区单击顶面上的节点，单击拾取对话框中OK按钮。
[步骤3]分网格
(1)定义单元尺寸：选择菜单Main Menu: Preprocessor→Meshing→MeshTool，单击MeshTool对话框Global项中的Set按钮，在单元尺寸对话框中，设置Size=5(单元长度为5)，单击OK按钮。
(2)分格：选择菜单Main Menu: Preprocessor→Meshing→MeshTool，选中Mesh栏中的Sweep单选钮，单击MeshTool对话框中的Mesh按钮，在绘图区单击选中圆柱，单击左侧的拾取对话框中的OK按钮。
d)写载荷步文件1：选取菜单途径选择菜单Main menu→Solution→Load Step Opts→Write LS File，弹出Write Load StepFile 对话框。在Load step file number n处输入1，单击OK按钮。
图3-3求解控制对话框
[步骤3]对第二个载荷步施加载荷
–将此载荷步写入载荷步文件1中。
定义载荷步2：
–在要求的节点上施加载荷；
–规定施加此力的终止时间，指出时间步长和变化方式为Ramp方式；
–规定输出控制，
–将此载荷步写入载荷步文件2中。
定义载荷步3：
–改变载荷值为；
–规定终止时间。其他设置同前；
–将此载荷步写入载荷步文件3中。
定义载荷步4：
–删除力或将其值设置为零；
PLVAR,2,
3.表格载荷法
表格载荷法的求解思路为：首先，将载荷-时间历程用表格表示。然后，用数组参数定义载荷随时间变化的表。最后，施加表载荷，作为一个载荷步一次性求解。表格载荷法的加载过程：定义表格参数表→施加已有表载荷→表格载荷步控制。对于本问题的载荷表为：
表3-1载荷-时间历程表
序号
时间/s
b)添加载荷：选择菜单Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Structure→Pressure→On Area，在图形区中单击圆柱顶面，单击OK按钮。在施加载荷对话框中设VALUE=0，单击OK按钮。
c)设置载荷步：选择菜单Main Menu: Solution→Analysis Type→Sol’sControl，如图2-16所示，在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Time at end of load step（结束时间）为1e-6，Number of substep（子载荷步数）为5，Frequency为write Every substep（存储所有计算结果），在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Rampedloading单选钮，单击OK按钮。
(2)保存几何模型：选择菜单Utility Menu：File→Save As，在存储数据库对话框中的Save Database to中输入数据库名：。
[步骤2]设属性
(1)定义单元类型：选择菜单Main Menu: Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，在单元类型对话框中单击Add按钮，在弹出的单元库对话框中选择Solid和Brike 8 node 185（即选Solide185单元），单击OK按钮，再单击Close按钮。