15.加载和求解1资料.pptVIP

加载、求解 目 标 目标是，假如已将几何模型划分网格, 应如何加载、求解. 加 载 载荷分类 加载 加载 加载 加载 加载 加载 加载 轴对称载荷可加载到具有对称轴的3-D 结构上。 3-D 轴对称结构可用一2-D 轴对称模型描述。 加载 加载 加载 校验载荷 将载荷转化到有限元模型上 删除载荷 删除载荷 删除载荷 求 解 求解 求解时模型是否准备就绪? 进行求解 进行求解 在求解过程中，应将OUTPUT窗口提到最前面。 ANSYS 求解过程中的一系列信息都将显示在此窗口中，主要信息包括: 模型的质量特性- 模型质量是精确的 - 质心和 质量矩的值有一定误差。 单元矩阵系数 - 当单元矩阵系数最大/最小值的比率 1.0E8 时将预示模型中的材料性质、实常数或几何模型可能存在问题。当比值过高时，求解可能中途退出。 模型尺寸和求解统计信息。 汇总文件和大小。 进行求解 没有获得结果的原因是什么? 往往是求解输入的模型不完整或存在错误，典型原因有: 约束不够! (通常出现的问题)。 当模型中有非线性单元 (如缝隙 gaps、滑块sliders、铰hinges、索cables等），整体或部分结构出现崩溃或“松脱”。 材料性质参数有负值, 如密度或瞬态热分析时的比热值。 未约束铰接结构，如两个水平运动的梁单元在竖直方向没有约束。 屈曲 - 当应力刚化效应为负（压）时，在载荷作用下整个结构刚度弱化。如果刚度减小到零或更小时，求解存在奇异性，因为整个结构已发生屈曲。 中南大学 工程软件应用 Module Objective 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) 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的载荷 (重力、角速度等) 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 FEA 模型 沿单元边界均布的压力 在节点加集中力 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. 加载的操作更加容易 ,尤其是在图形中直接拾取时. 直接在实体模型加载的优点: Guidelines 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 注意到这是 很长的菜单, 对于结构分析，部分菜单呈暗淡灰色，表示不属于结构分析的范畴。 (ANSYS 可由模型中的单元类型识别分析类型) 实体模型加载: ANSYS 5.6 Main Menu: Solution -Loads- Apply ANSYS 8.0以上 Main Menu: Solution -Define Loads- Apply 步骤 1. ..... 2. ..... 3. ..... 说明: 可通过在preferences 中选择适当的分析类型过滤菜单中的选项。 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 Main Menu: Solution -Loads- Apply Pressure 加载面力载荷 拾取 Line VALI = 500 VALI = 500 VALJ = 1000 VALI = 1000 VALJ = 500 500 L3 500 L3 1000 500 L3 1000 500 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。 加载面力载荷 加载轴对称载荷 10” 直径 5” 半径 轴对称模型 3-D 结构 对称轴 加载 轴对称载荷, 注意以下方面: 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 Force = 2pr = 47,124 lb. 准则 3-D 结构 2-D 有限元