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June 3, 1996 Instructors Guide Introduction to ANSYS 5.3 Chapter II: Finite Element Analysis (FEA), Lesson 2: Making Analysis Decisions 模具载荷考虑 载荷分类 自由度约束 自由度约束(续) 自由度约束(续) 自由度约束(续) 集中载荷 集中载荷 (续) 集中载荷 (续) 面载荷 面载荷(续) 面载荷(续) 面载荷(续) 面载荷(续) 体载荷 体载荷(续) 体载荷(续) 惯性载荷 惯性载荷(续) 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则(续) 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 添加载荷应遵循的原则 选择求解器 波前求解器 / PCG求解器 波前(Wavefront)求解器 Power求解器 练习 - 分析方案 练习 - 分析方案(续) 波前求解器经常发出“主对角值”或“主元”为小或负的警告或错误信息，指出求解发生奇异。任何一条信息都指出某个特定的自由度从你的约束中忽略掉。 Power求解器不检验求解的奇异问题。存在奇异的情况下，它仍可以计算求解，或者结果不收敛，但仍然进行所有的PCG迭代计算，并输出错误信息。 June 3, 1996 根据附录提供的信息，以3或4个齿为组，确定齿轮的分析方案。 同所在的小组其它成员讨论你的想法和分析方案，并提交你的结果。 练习 June 3, 1996 这里是提供来分析的两个对象： 1. 当两切槽处施加载荷时，确定(+/- 10%)轮的弹性常数。 2. 当轮绕Z轴旋转时，确定结构的 (+/- 10%)最大von Mises应力。 w All reentrant corners have fillets *Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128) 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般比确定是什么载荷要简单的多。 载荷 包括边界条件和内外环境对物体的作用。可以分成以下几类： 定义 自由度约束 集中载荷 面载荷 体载荷 惯性载荷 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 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 对称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 固定位移约束举例: 刚体位移约束 1st point pinned- 3 translational constraints 2nd point constrained in both directions normal to line between 1st 2nd constrained points 3rd point constrained normal to plane passing through all 3 constrained points 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。 集中载荷 就是作用在模型的一个点上的载荷。 定义 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(XY plane elements)或者三维实体单元(3-D solids)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 面载荷 就是作用在单元表面上的分布载荷。 定义 结构分析中的压力。 热分析中的对流和热流密度。 面载荷可以添加到线或面上 (实体模型上的实体)、以及节点或单元上。 作用在线或面上的面载荷最终会传到面内各个单元上。 举例 在块顶面上施加均布压力 变化面载荷情形 梯度 在面载荷中可能会使用到。你可以给一按线性变化的面载荷指定一个梯度，例如水工结构在深度方向上受到静水压。 面载荷不是垂直于表面的情形 某些类型的载