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1、第4章 载荷施加4.1 载荷分类ANSYS中的载荷可分为: 自由度DOF - 定义节点的自由度（ DOF ） 值 (结构分析_ 位移、热分析_ 温度、电磁分析_磁势等) 集中载荷 - 点载荷 (结构分析_力、热分析_ 热导率、电磁 分析_ magnetic current segments) 线、面载荷 - 作用在表面的分布载荷 (结构分析_压力、热 分析_热对流、电磁分析_magnetic Maxwell surfaces等) 体积载荷 - 作用在体积或场域内 (热分析_ 体积膨胀、内生 成热、电磁分析_ magnetic current density等) 惯性载荷 - 结构质量或惯性引起
2、的载荷 (重力、角速度等)第4章 载荷施加4.2.1 可在实体模型或 FEA 模型 (节点和单元) 上加载在 关 键 点 处 约 束实体模型沿线均布的压力在关键点加集中力在 节 点 处 约 束沿单元边界均布的压力在节点加集中力FEA 模型4.2加载方式第4章 载荷施加l几何模型加载独立于有限元网格. 重新划分网格或局部网格修 改不影响载荷.l加载的操作更加容易 ,尤其是在图形中直接拾取时.4.2.2 直接在实体模型加载的优点:无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载荷转化到有 限元模型.因此, 加载到实体的载荷将自动转化到其所 属的节点或单元上。实体模型加载到实体的载 荷自动转化到其 所属
3、的节点或单 元上FEA 模型沿线均布的压力 均布压力转化到以线为边 界的各单元上第4章 载荷施加注： 这是 很长的菜单, 对于结构分析，不属于结构分析的菜单已屏蔽。(可由模 型中的单元类型识别分析类型) 也可通过在preferences 中选择适当的分析类型过滤菜单中的选项。 4.3 4.3 加载操作加载操作apdl: d, dl,1,ux,0 !对线1施加x方向约束（限制自由度） da,1,all, !对面1施加全约束 dk,1,all!对线1施加全约束 d,1,uy,-0.5!对节点1施加y方向强制约束 d,ls1,all!对组合ls1施加全约束 dl,1, ,symm !对线1施加对称约
4、束 dl,1,1 ,symm !对面1上的线1施加对称约束 da,1,symm !对面1施加对称约束 dsym,symm,x,0, !在坐标系0中对所选节点施加! x方向对称约束l加载位移 Main Menu: - Apply- Structural- Displacement-第4章 载荷施加apdl: f fk,1,fx,100 !对关键点1施加x方向力 f,1,fy, -100 !对节点1施加力 f,ls1,fy,-100!对节点组合ls1施加力l加载力 Main Menu: - Apply- Structural-Force/Moment-用于重启动分析，暂不考虑lSel命令 lCm命
5、令第4章 载荷施加l加载压力 Main Menu: - Apply- Structural- Pressure -输入一个压力值即为 均布载 荷, 两个数值定义坡度压力说明：压力数值为正表示其方向指向表面APDL:SFL,1,PRES,100, ! 方向 ?第4章 载荷施加VALI = 500VALI = 500 VALJ = 1000VALI = 1000 VALJ = 500500 L3500L31000 500L31000500坡度压力载荷沿起始关键点(I) 线性变化到第二个关键点 (J)。 如果加载后坡度的方向相反, 将 两个压力数值颠倒即可。第4章 载荷施加l加载惯性力 Main M
6、enu: - Apply- Structural- Inertia -可以只加载在单元组合上APDL: ACEL,0,9800,0, !数值、方向？加载惯性力必须设置材料的密度，不设置相当于无惯性力第4章 载荷施加应力和变形应力和变形F=200 F=4200F=200 F=22004 4. .4 4 加载注意事项加载注意事项注1：当网格密度不一，节点数目不同时，在节点上 所加载荷的数值大小(所有节点载荷和应该相等）第4章 载荷施加注2：对称结构，对称线（或面）上节点加载力时， 载荷数值 (包括输出的反力) 为整体结构的一半。应力和变形应力和变形应力和变形基本相等应力集中第4章 载荷施加注3：带
7、厚度的平面应力(计算某些需考虑重量的平面应力问 题），载荷应除以厚度（原为集中力处理为线载荷形式）应力和变形应力和变形F=200H=2F=100H=1KEYOPT,1,3,3R,1,20, 第4章 载荷施加注4：轴对称载荷5mm半径轴对称模型10mm 直径3-D 结构对称轴对称轴必须为全局笛卡尔坐标的y轴模型必须建在y轴右侧设置单元选项为轴对称型建立轴对称载荷模型注意事项：第4章 载荷施加轴对称载荷, 注意事项： 载荷数值 (包括输出的反 力) 基于360度转角的3-D 结构。 在右图中，轴对称模型中 的载荷是3-D结构均布面 力载荷的总量。Total Force2pr = 47,124N3-
8、D 结构Axis of symmetrymm5mmN第4章 载荷施加注5：切向、法向约束或载荷的施加加载方法1建立局部坐标系，旋转选择节点到局部坐标，在局部坐标系中加载X、Y方向载荷加载方法2在线上施加对称载荷，转换为有限元载荷，删除后再施加（可适用于曲线和曲面）第4章 载荷施加注5：切向、法向约束或载荷的施加（续）第4章 载荷施加4 4. .5 5 载荷和约束的显示载荷和约束的显示实体模型载荷显示在 几何模型上 (体、面 、线或关键点)有限元模型载荷在画 节点或单元时显示l通过 plot画出载荷: 压力以箭头形式显示或通过 listing列出载荷:Utility Menu: List Loads第4章 载荷施加l在有限元模型中显示所有载荷 说明: 只有到求解初始化时，才将模型中的载荷自动转化到有限元模 型中的节点和单元上。 下面将载荷转化到节点和单元上，不进行求解: Main Menu: - Define Loads-Operate- Transfer to FE这些选项出现的信息大致相同第4章 载荷施加第4章 载荷施加第4章 载荷施加第4章 载荷施加第4章 载荷施加第4章 载荷施加
