如何在Workbench Mechanical中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷

例:對(duì)一個(gè)長為1米,截面是50mm*50mm的梁,施加一個(gè)隨時(shí)間和軸線坐標(biāo)X變化的載荷

其變化規(guī)律是

這里的x是從左端點(diǎn)開始的桿件上各點(diǎn)的X坐標(biāo)

而t是時(shí)間。

因此這是一個(gè) 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問題。要求在此載荷規(guī)律作用下梁的變形。

下面是用ANSYS Workbench計(jì)算該問題的過程。

(1)打開ANSYS Workbench

(2)創(chuàng)建瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)項(xiàng)目示意圖。

(3)創(chuàng)建幾何模型。

雙擊geometry,打開DM,在其中創(chuàng)建一個(gè)長1米,截面是50mm*50mm的長方體。

其細(xì)節(jié)視圖的設(shè)置是

然后退出DM

(4)創(chuàng)建局部坐標(biāo)系。

雙擊Model,進(jìn)入到Mechanical中,并把長度單位切換成米,角度單位切換成radian.

然后添加一個(gè)局部坐標(biāo)系,把該坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)定位在長方體的上表面的左邊一個(gè)頂點(diǎn)上。

該坐標(biāo)系用于對(duì)后面施加的載荷提供坐標(biāo)系,以確定方程中的X是從哪里開始定義的。

(5)劃分網(wǎng)格。

設(shè)置單元尺寸為25mm,劃分網(wǎng)格如下

(6)設(shè)置載荷步。

對(duì)于分析設(shè)置進(jìn)行如下定義

即計(jì)算1秒,而只有1個(gè)載荷步,該載荷步被均分為10個(gè)載荷子步。

(7)固定左端面。

選擇左邊的端面進(jìn)行固定。

(8)施加隨時(shí)間和空間變化的分布載荷。

選擇上表面,施加分布載荷。在其細(xì)節(jié)視圖的magnitude中首先選擇function.說明要用函數(shù)進(jìn)行定義

然后在Magnitude中輸入表達(dá)式如下

注意到此時(shí)的坐標(biāo)系統(tǒng)切換成了上面定義的坐標(biāo)系。

此時(shí)主窗口中顯示如下圖

同時(shí)在圖形窗口顯示了在1秒時(shí)候的載荷曲線

可見,此時(shí)的載荷曲線是拋物線。

(9)仿真并查看結(jié)果

計(jì)算,然后查看位移的結(jié)果如下圖。

由于施加的載荷用的是Pa的單位,載荷很小,所以變形也相當(dāng)?shù)男　?/span>