Ansys加载解析

这些载荷占了五种载荷类型中的4种。在这一章中，我们将讲述剩 下的一种载荷 — 集中载荷, 比如应力分析中的节点载荷。
January 30, 2001 Inventory #001441 13-2
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…概述
• 在这一章中我们将就以下问题进行讨论:
A. 集中载荷
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第 13 章
加载 & 求解
加载 & 求解
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)
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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
– 压力和对流载荷 (表面载荷)
– 重力(惯性载荷) – “结构” 温度 (体载荷)
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• 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 。
January 30, 2001 Inventory #001441 13-4
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...力载荷
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• 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)。
– 或命令 FK 或 F
• 问题: 在哪一个坐标系中 FX, FY, 和FZ 有说明？
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B.节点坐标系
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• 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。
Yn
Xn
Yn
Xn Yn
Xn
Y X
Yn
Xn
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...节点坐标系
• 必要时，您可以转换节点坐标 的方向。
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例如:
– 模拟一个斜的滚动支座。 – 施加径向力. – 施加径向约束 (比如模拟一个 承受压力的刚性销)。
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...力载荷
• 施加一个力需要有以下信息:
– 节点号(您可以通过施取确定)
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– 力的大小 (单Leabharlann Baidu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
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。
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...力载荷
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3. 选择 Preprocessor > Move/Modify > -Rotate Node CSTo Active CS, 然后在拾取器中按 [Pick All] 或者使用 NROTAT,ALL命令。 4. 激活所有节点。
• 注意: 当您在反对称边界条件下施加对称约束时， ANSYS 自动旋转边界上的所有节点。
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...节点坐标系
• 旋转节点坐标分为四步:
1. 选择需要旋转的节点。
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2. 激活您要旋转的节点所在的坐标系(或者生成一个局部坐 标系)例如：CSYS,1。
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...节点坐标系
• 节点坐标系和模型中的每个节点有关。
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• 缺省时, 节点坐标系与总体笛卡尔坐标系一致，例如，所有施加的 力和位移约束缺省时都是在笛卡尔坐标中。
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B. 节点坐标
C. 求解器 D. 多重载荷步 E. 练习
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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”)
– 输入量:
• 力和力矩 FX, FY, FZ, MX, MY, MZ • 位移约束 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ • 耦合和约束方程 • 其它 – 输出量: • 计算出的位移 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ • 反力 FX, FY, FZ, MX, MY, MZ • 其它
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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 2prP的力。 P lb/in
2prP lb
r
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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)。
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...力载荷
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)。