《3种动载荷加载方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3种动载荷加载方法（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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。问题描述一个下端固定的圆柱顶面上承受如图31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2.06X105MPa,泊松比为0.3,密度为7800kg/m3。p/MPa图3-1动态载荷示意图1. 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：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
2、(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)，变化方式为Stepped方式；其他设置同前。(1) 前处理步骤1画模型绘制立方块：选择菜单MainMenu:PreprocessorfMo
3、delingCreateVblumefCylinderSolidCylinder,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：FileSaveAs,在存储数据库对话框中的SaveDatabaseto中输入数据库名：Geometry.db。(1) 步骤2设属性定义单元类型：选择菜单MainMenu:PreprocessorElementTypeAdd/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O
4、K按钮，再单击Close按钮。(2) 定义材料属性：选择菜单MainMenu:PreprocessorMaterialPropsMaterialModelf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(泊松比)为0.3，单击OK按钮。在MaterialModelsAvailable列表框中单击路径：StructuralDensity，在密度DENS栏中输入7800，单击OK按钮。退出材料定义窗口。(1) 步骤3分网格定义单元尺寸：选择菜单MainMenu:Preproces
5、sorMeshingMeshTool，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:PreprocessorMeshingMeshTool，选中Mesh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：FileSaveAs，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
6、:SolutionAnalysisTypeNewAnalysis，选Transient单选钮，选中Full(完全法)单选钮，单击OK按钮。a) 步骤2对第一个载荷步施加载荷添加约束：选择菜单MainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructureDisplacementOnArea，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:SolutionDefineLoadsApplyStructurePressureOnArea,在图形区中单击圆柱顶面，单击OK按钮。在施
7、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:SolutionAnalysisTypeSol*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：Timeatendofloadstep(结束时间)为1e-6,Numberofsubstep(子载荷步数)为5,Frequency为writeEverysubstep(存储所有计算结果)，在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Rampedloading单选钮，单击OK按钮。d）写载荷步文件1：选取菜单途径选择菜单MainmenuSolutionLoadStepOpts
8、fWriteLSFile,弹出WriteLoadStepFile对话框。在Loadstepfilenumbern处输入1,单击OK按钮。SolutionControlsBasicTransientSolnOptionsNonlinearAdvancedNLAnalysisOptionsWriteItemstoResultsFile|SmallDisplacementTransientrCalculateprestresseffectsAllsolutionitemsBasicquantitiesUUserselectedCnntrnlTimeatendofloadstep|le-6r1LTim
9、eincrementNcdDOFSolubonNcdalReacticnLoadslElemertlSdulnNunberofsubstepsFrequency:|WriteeverysubstepwhereN=|1laxno.ofsubstepsIinno.ofsubsteps求解控制对话框图3-2步骤3对第二个载荷步施加载荷ApplyStructurea)添加载荷：选择菜单MainnM(nu:SolutionDefineLoadsPressureOnArea,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=22.5，单击OK按钮。b）设置载荷步：选择菜单MainMen
10、u:SolutionAnalysisTypeSolsControl,在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Timeatendofloadstep（结束时间）为0.5,Numberofsubstep（子载荷步数）为5,Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），单击OK按钮。c)写载荷步文件2：选取菜单途径选择菜单MainmenuSolutionLoadStepOptsWriteLSFile,弹出WriteLoadStepFile对话框。在Loadstepfilenumbern处输入2,单击OK按钮。步骤4对第三个载荷步施加载荷a）添加载荷：选择菜单Mai
11、nMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructurePressureOnArea,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=10,单击OK按钮。b）设置载荷步：选择菜单MainMenu:SolutionAnalysisTypeSolsControl,在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Timeatendofloadstep（结束时间）为1.0,Numberofsubstep（子载荷步数）为5,Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），单击OK按钮。c）写载荷步文件3：选取菜单途径选择菜单Mainm
12、enuSolutionLoadStepOptsWriteLSFile,弹出WriteLoadStepFile对话框。在Loadstepfilenumbern处输入3,单击OK按钮。步骤5对第四个载荷步施加载荷a）添加载荷：选择菜单MainMenu:SolutionDefineLoadsApplyStructurePressureOnArea,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。b）设置载荷步：选择菜单MainMenu:SolutionAnalysisTypeSolsControl,在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：Timeaten
13、dofloadstep（结束时间）为1.5,Numberofsubstep（子载荷步数）为5,Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Steppedloading单选钮，c)写载荷步文件4：选取菜单途径选择菜单MainmenuSolutionLoadStepOptsfWriteLSFile,弹出WriteLoadStepFile对话框。在Loadstepfilenumbern处输入4，单击OK按钮。步骤6求解：选择菜单MainMenuSolutionSolveFromLSFile，弹出SolveLoadStep
14、Files对话框。在StartingLSfilenumber处输入1；在EndingLSfilenumber处输入4。单击OK按钮。当求解完成时会出现一个Solutionisdone的提示对话框。单击close。3.结果处理POST26观察节点146的位移时间历程结果步骤1定义结果变量：选择菜单MainMenu:TimeHistPostpro，单击按钮，单击NodalSolutionDOFSolutionZ-compnentofdisplacement,设ValuName为Xiangying,单击OK按钮，在图形区单击顶面上的节点，单击拾取对话框中OK按钮。步骤2绘制位移响应曲线：选择菜单MainMenu:TimeHistPostpro，选中前面定义的Xiangying变量，单击圜按钮，绘制位移响应曲线，见图3-9(a)。TJ22-AVALUs-1/-1.2f-1.4/-1.6VIZANJULid20113.7二5E二2/L4ia图3-1位移响应曲线Finish/Clear/PREP7CYL4,0.03/2,0.15ET,1,SOLID185MP,EX,1,2.06e11MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,7800ESIZE,0,5,VSWEEP,AllFINISH/SOLANTYPE,4TRNOPT,FULLNSUBST,5,0,0OUTRES,E
