第一个载荷约束刚性轴的非线性求解

1.设置分析类型

（1）激活静力学分析

GUI：单击Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis，弹出分析类型设置面板，如图20-18所示，选择静力学分析（Static），单击“OK”按钮。

图20-18 分析类型设置面板

（2）设置分析选项

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Loads→Analysis Type→Analysis Options，弹出静态分析选项设置面板，如图20-19所示，勾选大变形选项（Large deform effects），激活大变形分析，其他设置保存默认设置，单击“OK”按钮。

图20-19 静态分析选项设置面板

2.定义边界条件

（1）将激活坐标系旋转到总体笛卡儿坐标系

GUI：单击Utility Menu→WorkPlane→Change Active CS to→Global Cartesian

（2）选择橡胶罩对称面上的所有的面

GUI：单击Utility Menu→Select→Entities，弹出选择面设置面板，如图20-20所示，按照图20-20进行设置，单击“OK”按钮。

（3）选择依附于对称面上的节点

GUI：单击Utility Menu→Select→Entities，弹出选择节点设置面板，如图20-21所示，按照图20-21进行设置，单击“OK”按钮。

（4）约束选择节点的Y方向的位移

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮，弹出的在节点处施加约束设置面板，设置约束类型为UY，单击“OK”按钮。

（5）选择橡胶罩底面上的所有的面

GUI：单击Utility Menu→Select→Entities，弹出选择面设置面板，如图20-22所示，按照图20-22进行设置，单击“OK”按钮。

图20-20 选择面设置面板1

图20-21 选择节点设置面板

图20-22 选择面设置面板2

（6）选择依附于底面上的节点

GUI：单击Utility Menu→Select→Entities，弹出选择节点设置面板，如图20-21所示，按照图20-21进行设置，单击“OK”按钮。

（7）约束选择节点的x方向（径向）的位移

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes，弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮，弹出在节点处施加约束设置面板，设置约束类型为UX，单击“OK”按钮。

（8）选择橡胶罩底端外表面

GUI：单击Utility Menu→Select→Entities，弹出选择面设置面板，如图20-23所示，按照图20-23进行设置，单击“OK”按钮，弹出拾取对话框，拾取橡胶罩底端外表面的面A23和A84，单击“OK”按钮。

（9）选择依附于底面上的节点

GUI：单击Utility Menu→Select→Entities，弹出选择节点设置面板，如图20-21所示，按照图20-21进行设置，单击“OK”按钮。

(www.xing528.com)

图20-23 选择面设置面板

（10）约束选择节点的z方向（周向）的位移

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮，弹出的在节点处施加约束设置面板，设置约束类型为UZ，单击“OK”按钮。

3.定义载荷步

（1）控制输出计算结果

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Output Ctrls→DB/Results File，在弹出的计算结果输出控制面板中，选择Every substep，单击“OK”按钮。

（2）激活优化非线性算法

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Solution Ctrl，弹出非线性求解控制面板，如图20-24所示，激活求解控制（Solution Control），单击“OK”按钮，激活弹出对话框的基于接触状态的时间预测选项（Time prediction based on contact status），单击“OK”按钮。

图20-24 非线性求解控制面板

4.求解第一个载荷

（1）约束刚性轴的所有自由度

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，拾取节点1，单击“OK”按钮，弹出在节点处施加约束设置面板，设置约束类型为All DOF，单击“OK”按钮。

（2）设置求解子步

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequence→Time and Substeps，弹出时间和子步选项设置面板，如图20-25所示，计算时间（TIME）输入1，子步数量（Number of substeps）输入5，最大子步数为1000，最小子步数为5，其他保持默认。单击“OK”按钮。

图20-25 时间和子步选项设置面板

（3）求解

GUI：单击Main Menu→Solution→Solve→Current LS，在弹出的求解状态对话框中单击“OK”按钮，开始求解。

5.求解第二个载荷

（1）将刚性轴控制节点向下移动10mm

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，拾取节点1，单击“OK”按钮，弹出在节点处施加约束设置面板，设置约束类型为UY，并输入对应的数值为-10，单击“OK”按钮。

（2）设置求解子步

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequence→Time andSubsteps，弹出时间和子步选项设置面板，如图20-25所示，计算时间（TIME）输入2，子步数量（Number of substeps）输入10，最大子步数为1000，最小子步数为10，其他保持默认。单击“OK”按钮。

（3）求解

GUI：单击Main Menu→Solution→Solve→Current LS，在弹出的求解状态对话框中单击“OK”按钮，开始求解。

6.求解第三个载荷

（1）将刚性轴控制节点转动0.55rad

GUI：单击Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Nodes，弹出拾取对话框，拾取节点1，单击“OK”按钮，弹出在节点处施加约束设置面板，设置约束类型为ROTZ，并输入对应的数值为0.55，单击“OK”按钮。

（2）设置求解子步

GUI：单击Main Menu→Solution→Load Step Opts→Time/Frequence→Time and Substeps，弹出时间和子步选项设置面板，如图20-25所示，计算时间（TIME）输入3，子步数量（Number of substeps）输入20，最大子步数为1000，最小子步数为20，其他保持默认。单击“OK”按钮。

（3）求解

GUI：单击Main Menu→Solution→Solve→Current LS，在弹出的求解状态对话框中单击“OK”按钮，开始求解。