ansys第五章加载求解.ppt

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1、有限元分析软件ANSYS中国矿业大学（北京）夏昌敬加载&求解求解是对模型施加荷载，然后通过求解器计算有限元解。荷载可以在前处理器或求解器中施加。加载荷载可以分为五类：自由度约束指定自由度值。诸如应力分析中的位移或热分析中的温度。集中荷载点荷载。如力或热流率。表面荷载分布在表面的荷载，如压力或对流。体荷载体或场荷载，如温度（引起膨胀）或内部热生成率。惯性荷载由于结构质量或惯性引起的荷载，如重力或转动速度。定义荷载载荷考虑与其它单个分析因素相比，选择合适的载荷对你的分析结果影响更大。将载荷添加到模型上一

2、般比确定是什么载荷要简单的多。可以对实体模型加载或对有限元模型直接加载（节点和单元）。实体模型更容易加载，因为可供拾取的实体少。而且，实体模型荷载独立于网格。如果改变网格无需重新加载。节点约束FEA模型单元表面施加压力节点力线约束实体模型线上施加压力关键点上的力…定义荷载无论怎样加载，求解器都要求荷载加在有限元模型上。因此，在求解时加在实体模型上的荷载，将自动转化到有限元模型上。在求解之前，通过使用SBCTRAN命令，可以将实体模型荷载转化到有限元模型上。在察看实体模型和有限元模型上所有荷载的时候经

3、常用到。例如，如果压力是加在面上，在绘制单元的时候将见不到压力，必须通过SBCTRAN命令或者在求解之后才能看到。…定义荷载加载实体模型加载:MainMenu:Solution>-Loads-Apply>步骤1......2......3......自由度约束自由度约束就是给某个自由度(DOF)指定一已知数值(值不一定是零)。定义自由度约束结构分析中的固定位移(零或者非零值)。大多数自由度约束用作：对称性边界条件或者称作“built-in”边界条件指定刚体位移。热分析中的指定温度。举例自由度约束对称

4、性或反对称边界条件可以添加到线、面或平面的节点上。(它们中的每一个最后成为各个节点上的一组约束。)在大多数情况下，ANSYS将自动确定约束的方向。固定位移约束举例:对称边界条件的添加自由度约束固定位移约束举例:刚体位移约束1stpointpinned-3translationalconstraints2ndpointconstrainedinbothdirectionsnormaltolinebetween1st&2ndconstrainedpoints3rdpointconstrainednorm

5、altoplanepassingthroughall3constrainedpoints该方块上下面受压。它需要仔细选择6个平移自由度，并约束它们的刚体运动，但不能引起附加扭曲应力。加载在关键点加载位移约束:加载约束载荷MainMenu:Solution>-Loads-Apply-Structural-Displacement>OnKeypoints+procedure1......2......3......Expansionoption可使相同的载荷加在位于两关键点连线的所有节点上拾取keypo

6、ints例要固定一边，只要拾取关键点6、7,并设置allDOFs=0和KEXPND=yes.K6K7加载加载约束载荷（续）在线和面上加载位移约束:MainMenu:Solution>-Loads-Apply-Structural-Displacement>OnLines+OROnAreas+步骤1......2......3......拾取lines拾取areas集中载荷集中载荷就是作用在模型的一个点上的载荷。定义集中载荷结构分析中的力和弯矩。热分析中热流率。集中载荷可以添加到节点和关键点上。(添加

7、到关键点上的力将自动转化到相连的应节点上。)举例集中载荷集中载荷通常是向由梁(beam)、杆(spars)和弹簧(springs)构成的非连续性的模型添加载荷的一种途径。对于由壳单元(shells)、平面单元(XYplaneelements)或者三维实体单元(3-Dsolids)等组成连续性模型，集中载荷意味存在应力奇异点。你可以用等效集中载荷代替静力分布载荷，并添加到模型上。如果你不关心(集中载荷作用)节点处的应力，这样做是可以接受的。对于结构分析而言力是施加在节点或关键点的集中荷载（或“点荷载”

8、）。点荷载适合于线单元模型，例如，梁，桁架，翼梁，弹簧等。在实体单元或壳单元中，点荷载往往引起应力异常，如忽略点附近应力，结果仍然可以接受。请记住：可以通过选择“忽略”施加点荷载的单元。集中荷载在下面左图所示的二维实体单元中，注意加力位置出现最大应力SMAX(24,652)。当不选择力附近的节点单元时，SMAX(12,279)就会移到底部角点处，这是由该角点处约束引起的另一处应力异常。Reflectedaboutx-zplanehalfsymmetrymodelree