Ansys荷载和工况组合.pdf

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1、Ansys讲义-加载和工况组合东南大学土木学院秦卫红加载和求解在ANSYS的术语中，载荷（Loads）包括边界条件和外部（或内部）作用力，即位移边界和力边界。在不同的学科中，载荷的具体含义也不尽相同，在结构分析中的载荷实例为：位移、力、压力、温度（热应变）和重力。2012/12/24东南大学土木学院秦卫红21负载种类ANSYS中有不同的方法施加负载以达到分析的需要。负载可分为边界条件（boundarycondition）和实际外力(externalforce)两大类，在不同领域中负载的类型有：结构力学：位移、集中力、压力（分布力

2、）、温度（热应力）、重力热学：温度、热流率、热源、对流、无限表面磁学：磁声、磁通量、磁源密度、无限表面电学：电位、电流、电荷、电荷密度流体力学：速度、压力2012/12/24东南大学土木学院秦卫红3以特性而言，负载可分为六大类：DOF约束、力（集中载荷）、表面载荷、体积载荷、惯性力有耦合场载荷。DOFconstraint(DOF约束)将给定某一自由度用一已知值。例如，结构分析中约束被指定为位移和对称边界条件；在热力学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荷。如在模型中被指定的力和力

3、矩。Surfaceload(表面载荷)为施加于某个面的分布载荷。例如在结构分析中为压力。Bodyload(体积载荷)为体积的或场载荷。在结构分析中为温度和fluences。Interialoads(惯性载荷)由物体惯性引起的载荷，如重力和加速度，角速度和角中速度。Coupled-fieldloads(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种分析的载荷。2012/12/24东南大学土木学院秦卫红4/SOLU相关命令进入解题处理器，当有限元模型建立完以后，便可以进入/SOLU处理器，声明各种负载

4、。但大部分负载的载声明也可在/PREP7中完成，建义全部负载在/SOLU处理中进行声明。/ANTYPE,Antype,Status声明分析类型，即欲进行哪种分析，系统默认为静力学分析。Antype=STATICor0静态分析（系统默认）BUCKLEor1屈曲分析MODALor2振动模态分析HARMICor3调和外力动和系统TRANSor4瞬时动力系统分析MenuPaths:MainMenu>Prprocessor>Loads>NewAnalysisMenuPaths:MainMenu>Prprocessor>Loa

5、ds>RestartMenuPaths:MainMenu>Prprocessor>Solution>NewAnalysisMenuPaths:MainMenu>Prprocessor>Solution>Restart2012/12/24东南大学土木学院秦卫红5关于载荷步和子步载荷步（loadstep）仅仅是为了获得解答的载荷配置。在线性静态（或稳态）分析中，可以使用不同的载荷步施加不同的载荷组合：例如在第一个载荷步中施加风载荷，在第二个载荷步中施加重力载荷，在第三个载荷步中施加风和重力载荷以及一个不同的支承条件等等。2012/

6、12/24东南大学土木学院秦卫红6关于载荷步和子步在瞬态分析中，多个载荷步加到载荷历程曲线的不同区域，如图显示了一个需要三个载荷步的载荷历程曲线：第一个载荷步用于线性载荷，第二个载荷步用于不变载荷，第三个载荷步用于卸载。载荷值在载荷步的结束点达到全值（指定的值）。2012/12/24东南大学土木学院秦卫红7荷载子步（substep）子步（substep）为载荷步中进行行求解的点。由于不同的原因，有时需要使用载荷子步。在非线性静态和稳态分析中，使用子步逐渐施加载荷以便能提高求解精确度。在线性或非线性瞬态分析中，使用子步满足瞬态

7、时间累积法则（为获得较精确的解常规定一个最小的累积时间步长）。在谐波分析中，使用子步获得谐波频率范围内多个频率处的解。2012/12/24东南大学土木学院秦卫红8时间的作用在所有静态和瞬态分析中，ANSYS使用时间做为跟踪参数，而不论分析是否依赖于时间。其好处是：在所有情况下可以使用一个不变的“计数器”或“跟踪器”，不需要依赖于具体的分析的术语。此外，时间总是单调增加的，且自然界中大多数事情的发生都经历一段时间，而不论该时间是多么短暂。2012/12/24东南大学土木学院秦卫红9时间的作用在瞬态分析或与速率相关的静态分析（蠕变

8、或粘塑性）中，时间是指具体的代表实际的、按年月顺序的时间，用秒表示。在指定载荷历程时，在每个载荷步的结束点赋时间值。在瞬态等与速率相关的分析中，时间做为表示真实时间历程的变量在变化然而，在不依赖于速率的分析中，时间仅仅称为一个识别载