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加载操作步骤:在有限元模型和实体模型上的区别

更新时间:2025-01-09 工作计划 版权反馈
【摘要】:图8-59和图8-60所示分别显示了在实体模型上加载和在有限元模型上加载的区别。表2-24 XRNM1—3.6~7.2系列户内高压交流限流熔断器技术数据图8-60 在有限元模型上加载实体模型加载操作步骤如下:选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply,弹出图8-61所示的加载对话框。

可以在两个阶段(或模型)加载,即在实体模型上施加载荷和在有限元模型(节点和单元)上加载。图8-59和图8-60所示分别显示了在实体模型上加载和在有限元模型上加载的区别。如施加集中力载荷,前者是在关键点上施加载荷,后者是在节点上施加载荷;施加约束时,前者是在线的两端关键点施加,后者是在线对应的节点上施加;施加面载荷(如图示压力)时,前者是施加在线(面)上,后者是施加在线(面)网格划分后对应的节点上。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。

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图8-59 在实体模型上加载

直接在实体模型上加载有如下优点: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。这对初学者来说,容易掌握,不过对稍微复杂的加载,还是在有限元模型上便于施加。

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图8-60 在有限元模型上加载

实体模型加载操作步骤如下:

选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply,弹出图8-61所示的加载对话框。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。要去除暗淡灰色的菜单选项,可通过在“Preferences”选项中选择适当的分析类型过滤菜单中的选项。

1.施加面载荷

这里以平面模型(单元)施加压力为例,选择Main Menu>Solution>Define Loads>Ap-ply>Pressure>On Lines,则弹出图8-62所示的在线上施加面载荷对话框,在SFL选项中选择“Constant Value”选项,在“VALUE Load PRES value”文本框中输入“500”。则在模型中生成了图8-63所示的常压力。如在“VALUE Load PRES value”文本框中输入“500”,在“Value”文本框中输入“1000”,在模型中建立了图8-64所示的坡度压力,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)。如将两个数值对调,则建立了图8-65所示的压力模型。

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图8-61 加载对话框

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图8-62 在线上施加面载荷对话框

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图8-63 施加常压力

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图8-64 施加坡度压力(一)

2.施加轴对称载荷

轴对称载荷可加载到具有对称轴的3D结构上。由于轴对称,3D轴对称结构可用一个2D轴对称模型描述。图8-66所示的3D模型可以简化为图8-67所示的2D模型进行加载。

加载轴对称载荷时,要注意:如图8-68a所示,1500lbf/in的载荷数值(包括输出的反力)是基于360°转角的三维结构。在转换为2D模型(图8-68b)后,轴对称模型中的载荷47124lbf是3D结构均布面力载荷的总量。也就是说在模型转换时也要注意载荷值的转换。(www.xing528.com)

3.加载约束载荷

在关键点上施加约束操作如下:

选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>-Structural>Displacement>On Key-points+,弹出图8-69所示的在关键点上施加约束对话框。

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图8-65 施加坡度压力(二)

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图8-66 3D模型

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图8-67 2D模型

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图8-68 加载轴对称载荷

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图8-69 在关键点上施加约束对话框

在“Lab2 DOFs to be constrained”选项组中有“ALL DOF”“UX”“UY”三种选项,分别对应约束所有位移、约束X方向位移、约束Y方向位移。“VALUE”为关键点在该处位移约束值,默认为0。“KEXPAND”复选框可设置是否使相同的载荷加在位于两关键点连线的所有节点上。

在线和面上加载位移约束:选择Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Areas。具体操作和点约束相似,这里不赘述。

4.删除载荷

在修改载荷时,可能需要删除一些不必要或者错误的加载,操作如下:

选择Main Menu>Solution>Define Loads>Delete。

常用的有两种选项:①All Load Data选项,可同时删除模型中的任一类载荷;②indi- vidual entities by picking选项,只删除模型选定的载荷。

当删除实体模型时,ANSYS将自动删除其上所有的载荷。两关键点的扩展位移约束载荷例外,此时要通过手工删除。

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