多載荷的案例
多軸隨機載荷下支撐構件疲勞壽命評估
載荷譜的輸入在ANSYSNCODE來完成，通過ANSYS NCODE 振動載荷生成器產生相應的PSD譜，將PSD譜導入到載荷譜編輯器中同各方向諧響應傳遞函數相關聯。
1、多軸隨機載荷順序發生
通常在多軸隨機載荷應用于模擬振動試驗臺架時，每次施加一個方向的激勵，各方向激勵載荷需要依次施加。為了模擬這種試驗環境，需要利用ANSYS NCODE載荷譜類型Duty Cycle來定義相應的載荷譜。例如本次模擬支架在振動臺試驗時，在X方向振動900s、在Y方向振動900s、在Z方向振動1800s，在Duty Cycle編譜X\Y\Z三個方向的按照規定的時間依次激勵。
圖4 Duty Cycle載荷譜生成
將各方向載荷譜與對應方向頻響傳遞函數相關聯，通過振動疲勞分析模塊中載荷編輯模塊一一對應。
圖5 多軸隨機載荷激勵順序施加
2、多軸隨機載荷同時激勵
在實際結構中存在同時受X/Y/Z三個方向隨機激勵，為了仿真模擬這種情況，載荷譜定義時我們需要知道各方向譜值間的相關性。首先根據實測記錄的各向時域載荷轉換到頻域，利用ANSYS NCODE中頻響分析工具（Frequency Response Analysis）進行信號轉換得到各向PSD譜以及它們之間的互功率譜。
圖6多軸信號轉換流程
將生成的三個方向PSD譜以及三個之間的互功率譜導入到載荷編輯器中與各方向的頻響傳遞函數通道對應。
圖7多軸隨機載荷激勵同時施加
隨機振動疲勞求解
隨機振動疲勞采用標準S-N求解器進行求解，需要材料S-N曲線的輸入，該曲線對疲勞壽命計算至關重要。
展開 ANSYS WORKBENCH-多載荷步的例子-APDL
載荷從1MPa，2MPa，3MPa漸漸增加。要求結構的最大位移。
本問題可以直接在wb中用多載荷步來求解，這里說明如何使用插入APDL命令的方式實現。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創建結構靜力學分析系統。
3.創建幾何體。
雙擊geometry單元格，進入DM,選擇mm單位。
創建長方體。
其尺寸設置是
退出DM.
4.劃分網格。
雙擊MODEL,進入到MECHANICAL中，按照默認方式劃分網格。
5.固定左端面。
6.添加APDL命令以分步加載。
下面使用APDL命令進行分步加載。
由于該命令最后要傳遞到經典界面中計算，而經典界面沒有單位。為保持統一性，都用毫米單位。
（1）設置單位
（2）創建命名集。
由于在命令中要引用頂面這個面，為了能夠正確引用，先需要給它一個名稱，這需要使用命名集來完成。
選擇上述頂面，創建命名集。在彈出的對話框中設置名字：topface
則樹形大綱中出現了該命名集。
有了命名集，在后面就可以使用該名字了。
（3）插入APDL命令。
在數形大綱中先選擇A5，再從工具欄中選擇命令按鈕
則圖形窗口變成了一個文本編輯器，此處可以輸入命令。
該文本窗口內說了很多話，主要內容包含兩點：
第一，這些命令會在SOLVE命令剛執行前執行。
第二，注意這里用的單位是mm.
現在我們向該文本窗口輸入下列命令。
展開 在ANSYS WORKBENCH中插入APDL命令例子--多載荷步的例子
載荷從1MPa，2MPa，3MPa漸漸增加。要求結構的最大位移。
【問題分析】
本問題可以直接在wb中用多載荷步來求解，這里說明如何使用插入APDL命令的方式實現。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創建結構靜力學分析系統。
3.創建幾何體。
雙擊geometry單元格，進入DM,選擇mm單位。
創建長方體。
其尺寸設置是
退出DM.
4.劃分網格。
雙擊MODEL,進入到MECHANICAL中，按照默認方式劃分網格。
5.固定左端面。
6.添加APDL命令以分步加載。
下面使用APDL命令進行分步加載。
由于該命令最后要傳遞到經典界面中計算，而經典界面沒有單位。為保持統一性，都用毫米單位。
（1）設置單位
（2）創建命名集。
由于在命令中要引用頂面這個面，為了能夠正確引用，先需要給它一個名稱，這需要使用命名集來完成。
選擇上述頂面，創建命名集。在彈出的對話框中設置名字：topface
則樹形大綱中出現了該命名集。
有了命名集，在后面就可以使用該名字了。
（3）插入APDL命令。
在數形大綱中先選擇A5，再從工具欄中選擇命令按鈕
則圖形窗口變成了一個文本編輯器，此處可以輸入命令。
該文本窗口內說了很多話，主要內容包含兩點：
第一，這些命令會在SOLVE命令剛執行前執行。
第二，注意這里用的單位是mm.
現在我們向該文本窗口輸入下列命令。
這段ADPL命令流的含義是：
首先退出前面的某個處理器(finish)
然后進入到求解器中（/solve），在1,2,3,個時間步，依次在頂面上施加1,2,3mpa的載荷(sf)，并將該載荷步寫入到載荷步文件中（lswrite）,然后先后求解這三個載荷步（lssolve）。
展開 【SIMU圖文教程】_02_如何在一個載荷步中添加兩個（或多個）載荷_optistruct
type中選擇linear static
6.3在spc中選擇spc
6.4在load中選擇F，完成約束及載荷的添加
末：
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多載荷情況下斜拉橋受力分析
1. 工程背景
斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁。其中橋塔承受壓力，拉索承受拉力，梁承受彎矩。
2.模型參數
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數
拉索材料參數
橋面鋼筋材料參數
橋塔材料參數
橋面材料參數
4. 運算結果
塑性應變
位移
應力
5. 設備與計算情況
設備：i7-11800H
核心數量：
計算時間：24分鐘
漸變振動載荷作用的多層多框架梁結構仿真分析
1問題引出
在工程應用中，建筑材料多是以單層單一框架復合的多層多框架結構，因此僅僅針對單一框架進行受力分析并不能得到與實際情況相匹配的結果，那么針對多層多框架結果的受力分析就顯得尤為必要。
2問題描述
文中主要模擬在水平載荷作用下多層多框架結構的受力狀況，具體框架尺寸如圖1所示，圖中A點為水平載荷受力點，框架使用的材料為鋼鐵材質，材料參數特性如表1所示。
圖1 框架模型及相關尺寸
表1鋼鐵材料相關特性
彈性模量E
泊松比μ
屈服強度fy
2.1e11N/m2
0.3
3.45e8N/m2
3仿真平臺
本文所有仿真試驗均在Abaqus有限元軟件上進行，仿真基于艮泰計算機系統，cpu48核，memory128G；后續的后處理數據通過Origin完成。
4有限元建模
與ansys不同，abaqus進行結構力學仿真基于模塊化操作，因此用戶體驗更加友好，遵循有限元分析的流程：前處理、求解、后處理，具體在abaqus中來看，主要的操作步驟有：在abaqus/module中創建part，按照圖一說給尺寸繪制草圖，這一點類似于在ansys/DM中的sktech草圖繪制操作，這里一定要注意在定義部件的時候，使用類型將默認的solid更改為wire，不然系統會提示出錯。生成的幾何模型如圖2所示。創建模型之后進行材料創建及截面屬性賦予，除去鋼鐵材料屬性輸入表1中的基本材料參數，對于梁結構參數需要額外定義如圖3所示。最后還應當注意在使用梁截面形狀創建梁截面特性時，必須指定梁截面方向如圖4所示。
展開 多載荷情況下斜拉橋受力分析
1. 工程背景
斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁。其中橋塔承受壓力，拉索承受拉力，梁承受彎矩。
2.模型參數
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數
拉索材料參數
橋面鋼筋材料參數
橋塔材料參數
橋面材料參數
4. 運算結果
塑性應變
位移
應力
5. 設備與計算情況
設備：i7-11800H
核心數量：
計算時間：24分鐘
求解答為何無法保存多載荷？？
加載：1，加第一類載荷，加載完選solution---load step opts---write ls file，命名為1.
2，加載第二類載荷，...，命名為2
。。。
如此類推，加完n類型載荷，求解solve---from ls files, 從1到n，目前都可以求解。
這個過程沒用到什么子步載荷，因為這是不同的載荷，也不需要子步載荷吧，而且載荷間沒有聯系！！
問題是，我另存為文件1后，退出，退出時選quit-no save，因為已經另存為了。但當我重新打開時，
之前的ls file讀取不了，為什么呢？請高人指教！！
還有疑問：當我想加載多種載荷時，還有什么方法可以保存載荷數據，且下一次能打開讀取。
展開 CAEfatigue中多通道振動疲勞分析復雜載荷的處理
而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。在這兩種汽車行駛模擬中，白車身上的級聯負載都是在時域內的，通常以多通道時間信號的形式出現，而多通道信號之間的相關性對后續隨機響應和振動疲勞結果起著至關重要的作用。
圖1：車輛振動疲勞測試
圖2：ADAMS模擬路試載荷
在將采集到的時間數據轉換成頻域PSD這個過程中，一般采用傅立葉級數變換。然而，在執行此轉換過程時，往往都會面臨以下三個問題。
a)首先，頻域疲勞計算方法本身需要遵循一些假設，被處理的數據必須是穩態的、滿足高斯分布、隨機的，用戶很難量化這些假設。
b)其次，傅立葉變換必須設置幾個變量，如FFT（快速傅里葉變換）窗口形狀、FFT窗口長度等，設置這些變量需要一些先前的經驗，此外通常還需要為每個事件逐個設置變量，這顯然超出了一般用戶的分析能力。
c)第三，如何考慮多通道激勵中不同時域信號之間的相關性以及通道信號到模型的映射，這代表了一個重要的數據管理和重復使用性問題。
最近的技術突破已經解決了大部分問題，使得時域載荷的轉換過程對用戶而言變得相對簡單。解決方案的第一部分涉及在傅里葉變換之前的“負載調節”的復雜過程。第二部分涉及到FFT窗口長度的自動選擇。最后，必須正確處理負載通道之間的映射、它們的相關性和有限元模型子集之間的關系。綜上所述，這三項改進代表了負載從時域到頻域轉換任務的重大突破。
展開 RecurDyn成功案例：校準多體模型以預測NVH激勵載荷
多體動力學方法非常適合計算通用振動結構的激勵載荷，可用于執行振動聲學分析。為了獲得可靠結果，多體模型的未知、不精確、不可測量的參數在過程早期需要對其進行調試，這種調試就是所謂的校準過程。當模型的輸出與實驗測量的相應信號匹配時終止校準，校準過程通常非常耗時且執行起來很復雜。實現此目的的最佳方法是將參數化模型連接到自動多目標優化器。本案例的冰箱壓縮機應用中，RecurDyn模型通過modeFRONTIER的算法進行調整，直至仿真的加速度與測量的加速度相匹配。
設計仿真 | CAEfatigue中多通道振動疲勞分析復雜載荷的處理
而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。在這兩種汽車行駛模擬中，白車身上的級聯負載都是在時域內的，通常以多通道時間信號的形式出現，而多通道信號之間的相關性對后續隨機響應和振動疲勞結果起著至關重要的作用。
圖1：車輛振動疲勞測試
圖2：ADAMS模擬路試載荷
在將采集到的時間數據轉換成頻域PSD這個過程中，一般采用傅立葉級數變換。然而，在執行此轉換過程時，往往都會面臨以下三個問題。
a)首先，頻域疲勞計算方法本身需要遵循一些假設，被處理的數據必須是穩態的、滿足高斯分布、隨機的，用戶很難量化這些假設。
b)其次，傅立葉變換必須設置幾個變量，如FFT（快速傅里葉變換）窗口形狀、FFT窗口長度等，設置這些變量需要一些先前的經驗，此外通常還需要為每個事件逐個設置變量，這顯然超出了一般用戶的分析能力。
c)第三，如何考慮多通道激勵中不同時域信號之間的相關性以及通道信號到模型的映射，這代表了一個重要的數據管理和重復使用性問題。
最近的技術突破已經解決了大部分問題，使得時域載荷的轉換過程對用戶而言變得相對簡單。解決方案的第一部分涉及在傅里葉變換之前的“負載調節”的復雜過程。
展開 
設計仿真 | CAEfatigue中多通道振動疲勞分析復雜載荷的處理
而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。在這兩種汽車行駛模擬中，白車身上的級聯負載都是在時域內的，通常以多通道時間信號的形式出現，而多通道信號之間的相關性對后續隨機響應和振動疲勞結果起著至關重要的作用。
圖1：車輛振動疲勞測試
圖2：ADAMS模擬路試載荷
在將采集到的時間數據轉換成頻域PSD這個過程中，一般采用傅立葉級數變換。然而，在執行此轉換過程時，往往都會面臨以下三個問題。
a)首先，頻域疲勞計算方法本身需要遵循一些假設，被處理的數據必須是穩態的、滿足高斯分布、隨機的，用戶很難量化這些假設。
b)其次，傅立葉變換必須設置幾個變量，如FFT（快速傅里葉變換）窗口形狀、FFT窗口長度等，設置這些變量需要一些先前的經驗，此外通常還需要為每個事件逐個設置變量，這顯然超出了一般用戶的分析能力。
c)第三，如何考慮多通道激勵中不同時域信號之間的相關性以及通道信號到模型的映射，這代表了一個重要的數據管理和重復使用性問題。
最近的技術突破已經解決了大部分問題，使得時域載荷的轉換過程對用戶而言變得相對簡單。解決方案的第一部分涉及在傅里葉變換之前的“負載調節”的復雜過程。第二部分涉及到FFT窗口長度的自動選擇。最后，必須正確處理負載通道之間的映射、它們的相關性和有限元模型子集之間的關系。綜上所述，這三項改進代表了負載從時域到頻域轉換任務的重大突破。本文重點介紹對許多不同形式時域載荷數據的處理。
展開 基于多體動力學的懸架零部件載荷分析
由后懸右輪力矩平衡可知，前懸架右輪所受最大側向力為：
Fyf=0.9Fy×b/L=6660.57N
4.仿真結果和結論
將以上工況靜力分析結果加載到前懸上進行仿真，仿真結果如下表所示：
表3 各工況前懸零部件載荷仿真結果
從表中可以看出橫拉桿球頭的拔出力與擠壓力都很小，可以不作技術要求，下擺臂襯套及球頭不同工況下的最大受力都較大，應作技術要求以保證汽車的安全性。下擺臂前襯套可以軸向安裝力不小于10KN作為技術要求；下擺臂后襯套可以軸向安裝力不小于5KN作為技術要求；下擺臂球頭可以抗拔出力不小于5KN，抗擠壓力不小于25KN作為技術要求。通過本文方法，利用LMS Motion多體動力學方法計算出關健零部件的載荷，能使整車廠向相關供應商提出更加合理、精確的技術要求。
文章來源：CAE愛聯盟
展開 如何在ANSYS WORKBENCH中進行多載荷步的靜力分析？
來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。
常用的3種動載荷加載方法—必備技能
[本例提示]本例將學習ANSYS中載荷步控制方法以及施加動態載荷的三種加載方法：多載荷步法、表格載荷法和函數載荷法。
[問題描述]
一個下端固定的圓柱頂面上承受如圖1所示的動態壓力載荷，試確定其頂面位移響應。已知圓柱長度為0.15m，直徑為0.03m，材料的彈性模量為2.06×105MPa，泊松比為0.3，密度為7800kg/m3。
圖1 動態載荷示意圖
1.多載荷步法
多載荷步法求解思路為：首先，為每一個載荷步施加載荷并設置載荷步參數。然后，將每個載荷步寫入載荷步文件，最后一次性求解所有載荷步。對于本問題：
定義載荷步1：
– 在要求的部位上添加約束；
– 在要求的節點上施加載荷0；
– 規定施加此力的終止時間(1e-6)，指出時間步長0.05和變化方式為Ramp方式；
– 規定輸出控制，
– 將此載荷步寫入載荷步文件1中。
定義載荷步2：
– 在要求的節點上施加載荷22.5；
– 規定施加此力的終止時間(0.5)，指出時間步長0.05和變化方式為Ramp方式；
– 規定輸出控制，
– 將此載荷步寫入載荷步文件2中。
定義載荷步3：
– 改變載荷值為10.0；
– 規定終止時間 (1.0)。其他設置同前；
– 將此載荷步寫入載荷步文件3中。
定義載荷步4：
– 刪除力或將其值設置為零；
– 規定終止時間 (1.5) ，變化方式為Stepped方式；其他設置同前。
展開 