ANSYS Workbench 中的幾種載荷的含義

對(duì)大多數(shù)有方向的載荷和支撐,其方向多可以在任意坐標(biāo)系中定義:

– 坐標(biāo)系必須在加載前定義而且只有在直角坐標(biāo)系下才能定義載荷和支撐的方向.

– 在Details view中, 改變“Define By”到“Components”. 然后從下拉菜單中選擇合適的直角坐標(biāo)系.

– 在所選坐標(biāo)系中指定x, y, 和z分量

– 不是所有的載荷和支撐支持使用坐標(biāo)系。

– 加速度以長(zhǎng)度比上時(shí)間的平方為單位作用在整個(gè)模型上。

– 用戶通常對(duì)方向的符號(hào)感到迷惑。假如加速度突然施加到系統(tǒng)上,慣性將阻止加速度所產(chǎn)生的變化,從而慣性力的方向與所施加的加速度的方向相反。

– 加速度可以通過(guò)定義部件或者矢量進(jìn)行施加。

標(biāo)準(zhǔn)的地球重力可以作為一個(gè)載荷施加。

– 其值為9.80665 m/s2 (在國(guó)際單位制中)

– 標(biāo)準(zhǔn)的地球重力載荷方向可以沿總體坐標(biāo)軸的任何一個(gè)軸。

– 由于“標(biāo)準(zhǔn)的地球重力”是一個(gè)加速度載荷,因此,如上所述,需要定義與其實(shí)際相反的方向得到重力的作用力。

旋轉(zhuǎn)速度是另一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的慣性載荷

– 整個(gè)模型圍繞一根軸在給定的速度下旋轉(zhuǎn)

– 可以通過(guò)定義一個(gè)矢量來(lái)實(shí)現(xiàn),應(yīng)用幾何結(jié)構(gòu)定義的軸以及定義的旋轉(zhuǎn)速度

– 可以通過(guò)部件來(lái)定義,在總體坐標(biāo)系下指定初始和其組成部分

– 由于模型繞著某根軸轉(zhuǎn)動(dòng),因此要特別注意這個(gè)軸。

– 缺省旋轉(zhuǎn)速度需要輸入每秒所轉(zhuǎn)過(guò)的弧度值。這個(gè)可以在路徑“Tools > Control Panel >Miscellaneous > AngularVelocity” 里改變成每分鐘旋轉(zhuǎn)的弧度(RPM)來(lái)代替。

–壓力只能施加在表面并且通常與表面的法向一致

– 正值代表進(jìn)入表面 (例如壓縮) ;負(fù)值代表從表面出來(lái) (例如抽氣等)

– 壓力的單位為每個(gè)單位面積上力的大小

– 力可以施加在結(jié)構(gòu)的最外面,邊緣或者表面。

– 力將分布到整個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中去。這就意味著假如一個(gè)力施加到兩個(gè)同樣的表面上,每個(gè)表面將承受這個(gè)力的一半。力單位為質(zhì)量乘以長(zhǎng)度比上時(shí)間的平方。

– 力可以通過(guò)定義矢量,大小以及分量來(lái)施加。

– 螺栓載荷僅適用于圓柱形表面。其徑向分量將根據(jù)投影面積來(lái)分布?jí)毫d荷。徑向壓力載荷的分布如下圖所示。軸向載荷分量沿著圓周均勻分布。

– 一個(gè)圓柱表面只能施加一個(gè)螺栓載荷。假如一個(gè)圓柱表面切分為兩個(gè)部分,那么在施加螺栓載荷的時(shí)候一定要保證這兩個(gè)柱面都要選中。

– 載荷的單位同力的單位

– 螺栓載荷可以通過(guò)矢量和幅值或者部件來(lái)定義。

– 對(duì)于實(shí)體,力矩可以施加在任意表面

– 假如選擇了多個(gè)表面,那么力矩將分?jǐn)傇谶@些表面上。

– 力矩可以用矢量及其大小或者分量來(lái)定義。當(dāng)用矢量表示時(shí),其遵守右手法則。

– 在實(shí)體表面,力矩也可以施加在頂點(diǎn)或邊緣,這與通過(guò)矢量或部件定義的以表面為基礎(chǔ)的力矩類(lèi)似。

– 力矩的單位為力乘上長(zhǎng)度。

– 允許用戶在面或者邊上施加偏置的力

– 用戶設(shè)定力的初始位置 (利用頂點(diǎn),圓或者x,y,z的坐標(biāo))

– 力可以通過(guò)向量和幅值或者分量來(lái)定義

– 這個(gè)在面上將得到一個(gè)等效的力加上由于偏置的力所引起的力矩

– 這個(gè)力分布在表面上,但是包括了由于偏置力而引起的力矩

– 力的單位為質(zhì)量*長(zhǎng)度/時(shí)間2

– 在圓柱形截面上施加預(yù)緊載荷以模擬螺栓連接;

– 施加預(yù)緊載荷 (力) 或者位移 (長(zhǎng)度) 為初始條

件;

– 順序加載會(huì)出現(xiàn)其他選項(xiàng);

在靜力分析中預(yù)緊載荷施加在初始求解中,而其他載荷施加在子步求解中;

– 注意,這樣的兩步順序是自動(dòng)而且明顯的。

在第二步求解時(shí),螺栓連接會(huì)自動(dòng)被鎖死;

除第一步求解以外,在順序求解的每一步中你可以選擇是否打開(kāi)螺栓連接;

螺栓連接注意:

– 只能在3D模擬中采用;

– 能夠運(yùn)用到圓柱形表面或者實(shí)體,對(duì)于實(shí)體需要一個(gè)以z軸為主方向的局部坐標(biāo)系;

– 在螺栓連接處推薦單元細(xì)化 (螺栓長(zhǎng)度方向上的單元數(shù)必須大于1) 。