ANSYS15.0分布荷载施加方式及示例

每个学科中可用的分布荷载都有各自的标识符，整理归类于表5-4中，方便用户查阅。

表5-4 不同学科中的分布荷载

ANSYS按适当方式将压力施加于轴对称梁单元或壳单元的内外表面。对于分层壳单元，面内压力荷载矢量施加在节点平面上。KEYOPT11决定壳内节点平面的位置。当用平面单元代表二重曲面时，子午半径函数的值是不精确的。

以结构分析为例，表面荷载就是施加的压力。当表面荷载方向指向物体内部时取正值，否则取负值。ANSYS不仅可以将表面荷载施加在线上、面上，还可以将表面荷载施加在节点、单元以及梁上。分布荷载总体上分为均布荷载和非均布荷载，如图5-15所示。

图5-15 分布荷载

（1）在线，面上施加分布荷载

现在以面上的分布荷载为例进行说明。

通过路径Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Pressure＞On Areas，拾取要添加压力的面，弹出对话框如图5-16所示。在第一个下拉列表框中有3个选项。

Constant：均布荷载，若选择此项，则在接下来的VALUE输入栏中输入均布荷载的值即可。

用户也可以通过定义荷载表（数组荷载）施加非均布的荷载。

New table：建立新的荷载表，选择此项，单击OK按钮，弹出对话框如图5-17所示，输入新的荷载表名，单击OK按钮弹出新的对话框。

图5-16 Apply PRES on areas对话框

图5-17 定义压力数组

在如图5-18所示对话框中，可以定义列表的行列变量属性。对应的数组可以从已有文件中读取（Read from file）也可以在图形窗口中进行定义，如图5-19所示。

(www.xing528.com)

图5-18 添加数组荷载

图5-19 定义数组荷载

Existing table：选择此项，则可以直接调用已定义好的荷载列表。

注意：

ANSYS中的线是有方向的，相当于从起始关键点到终止关键点的一条矢量线，这在很多分析中非常重要。观察方向在实用菜单Plot Ctrls＞Symbol中设置，勾选Line direction即可。

对于非线性的函数分布荷载，可以通过分段近似线性加载的方法，或者通过不同节点处加载不同集中力的方法进行模拟（使用数组荷载定义）。

（2）在单元上施加分布荷载

ANSYS中可以在单元上直接施加分布荷载。

路径为Main Menu＞Solution＞Define Loads＞Apply＞Structural＞Pressure＞On Elements，拾取待加荷载的单元，单击OK按钮，弹出Apply PRES on elems对话框，如图5-20所示。

图5-20 Apply PRES on elems对话框

如果单元上的荷载是均布的，可以只在VALUE输入框中输入荷载值即可；如果不是均布荷载，则需要输入其他节点上的荷载值。各节点之间的荷载分布，如图5-21所示，按线性变化处理。

图5-21 梁单元分布荷载示例

有时用户可能会需要施加一个所用单元不能接受的面荷载。例如在结构实体单元上施加均布节向（或任何非法向的）压力，在热分析实体单元上施加辐射指定等。这些情况下，可以使用表面效应单元覆盖要施加荷载的表面，并利用这些单元作为管道施加所需的荷载。

可供选用的表面效应单元为：

平面模型可用SURF151、SURF153、SURF152，三维实体模型可用SURF154、SURF156、SURF159。