3种动载荷加载方法

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1、[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0.15m，直径为0.03m，材料的弹性模量为2.06×105MPa，泊松比为0.3，密度为7800kg/m3。0.5p/MPat/s22.5101.01.5图3-1动态载荷示意图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：

2、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0.05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1中。定义载荷步2：–在要求的节点上施加载荷22.5；–规定施加此力的终止时间(0.5)，指出时间步长0.05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10.0；–规定终止时间(1.0)。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；–规定终止时间(1.5)，

3、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MainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Volume→Cylinder→SolidCylinder，输入底面圆心坐标(0,0)、半径0.03/2、高度0.15/2，单击OK按钮。(2)保存几何模型：选择菜单UtilityMenu：File→SaveAs，在存储数据库对话框中的SaveDatabaseto中输入数据库名：Geometry.db。[步骤2]设属性(1)定义单元类型：选择菜单Mai

4、nMenu:Preprocessor→ElementType→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Brike8node185（即选Solide185单元），单击OK按钮，再单击Close按钮。(2)定义材料属性：选择菜单MainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModel→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2.06e+11；PRXY

5、（泊松比）为0.3，单击OK按钮。在MaterialModelsAvailable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]分网格(1)定义单元尺寸：选择菜单MainMenu: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MainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshTool，选中M

6、esh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。[步骤4]保存网格模型：选择菜单UtilityMenu：File→SaveAs，在存储数据库对话框中的SaveDatabaseto中输入数据库名：Mesh.db。2．求解[步骤1]指定分析类型：选择菜单MainMenu:Solution→AnalysisType→NewAnalysis，选Transient单选钮，选中Full（完全法）单选钮，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MainM

7、enu:Solution→DefineLoads→Apply→Structure→Displacement→OnArea，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。b)添加载荷：选择菜单MainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structure→Pressure→OnArea，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MainMenu:Solution→AnalysisType→So

8、l’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：Timeatendofloadste