載荷的案例
ansys Workbench螺栓載荷提取時，如何計算載荷偏心距離（VDI2230） ￥10
問題：
VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中，對于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題，幾何結構和載荷狀態復雜多變，使用經驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例：
以VDI2230中的案例5為例進行對比計算，依據案例5的幾何信息創建仿真模型。
約束筒體底面，在內表面施加20Mpa壓力載荷，同時給螺栓施加約150KN的預緊力（加不加結果變化不大），連接面設定為摩擦面。
將兩個側面設定為，frictionless Support，等效對稱邊界。（這里沒有使用圓周循環對稱邊界，是因為圓周對稱邊界不能支持截面彎矩提取）
注意，在輸出控制中 打開“Nodal Forces”，用于端蓋截面的彎矩提取。
計算完成后，在結果提取中，插入Probe——Moment Reaction——使用surface類型進行端蓋截面彎矩載荷的提取，這里只需要關注X軸彎矩。
依次變更截面位置，就可以獲得一條彎矩隨位置變化的曲線，讀取彎矩為0位置的距離值，再進一步處理加上螺栓偏心距Ssym，就可以換算到載荷偏心距a。
個人認為仿真結果17.535，除了在循環對稱設置上與案例給出條件不同外，其余均能反應案例邊界。
補充案例：
以機械設計手冊兩端固支梁，在均布載荷下的反彎點計算模型為例進行驗證。
仿真結果
公式計算值42.2mm，仿真結果42.23mm。
展開 客戶相關的道路載荷大數據獲取和道路載荷分布模型的構建——西門子工業軟件公司CUCO技術體系簡介
(a)
(b)
(c)
圖1 CUCO項目中構建狀態空間的示意圖1
3 P(A|Bi)的獲取
在上一小節獲取了各個事件Bi發生的概率ki以后，我們在CUCO項目的第二階段解決P(A|Bi)的問題，或者稱之為“關聯”，即獲取在各個事件Bi發生時，“某一車輛每行駛1km時車輛某處的某載荷對應的偽損傷（或等效載荷幅值，……）”的條件概率分布。
為了獲得這一系列的條件概率分布結果，我們從CUCO項目第一階段的n輛樣本車中隨便的挑選一輛（只要選中的那輛樣本車上面裝的傳感器、GPS還好用，CAN信息還可以讀取就行）。原先的傳感器一個不拆，加裝其他需要的傳感器。加裝后的車輛相當于傳統的整車路試試驗車輛。將這一車輛在各種典型的公共路面和強化路面上行駛，開展傳統的整車路試工作。
如圖2所示，在對于這一階段獲取的數據進行分析時，首先需要重新“復現”狀態空間，上一小節的狀態空間如何構建的，在這一階段的狀態空間要原原本本的（道路載荷數據分析軟件中相關命令的每一個參數設置都需要完完全全的一樣）重現。然后，依據每一個狀態單元，將車輛某處某載荷對應的時域數據進行分割和提取，進而獲得“某一車輛每行駛1km時車輛某處的某載荷對應的偽損傷（或等效載荷幅值，……）”的一系列樣本值Xi，進而獲得對應于每一個狀態空間的條件概率分布P(A|Bi)，從而完成載荷的“關聯”。
圖2 CUCO項目中載荷的關聯1
4 客戶相關的道路載荷分布模型的建立
在第2小節獲得P(Bi)，第3小節獲得P(A|Bi)后，如圖3所示，我們可以依據全概率公式，獲得“客戶相關”條件下的某一樣本車輛每行駛1km時，車輛某處的某載荷對應的偽損傷（或等效載荷幅值，……）的概率分布P(A)。
展開 ABAQUS中橢圓形移動載荷DLOAD和UTRACLOAD子程序詳解：從定義到實現 ￥288
圖5 切向載荷分布
3、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實現
確定好法向和切向移動載荷分布后，利用FORTRAN編寫DLOAD和UTRACLOAD用戶子程序，實現法向和切向移動載荷施加，載荷施加在滾動接觸體表面（以圖6所示的鋼軌踏面施加移動載荷為例）。
圖6 鋼軌表面施加法向和切向移動載荷
3.1 法向移動載荷實現DLOAD
DLOAD子程序是ABAQUS中定義體載荷、面載荷、線載荷等的一種接口，通過Fortran代碼自定義每個積分點上的載荷值。DLOAD適用于定義在單元上的載荷（如壓力、密度效應等）；可以利用時間（TIME(1)）、空間坐標（COORD）、元素編號等信息，來定義移動的載荷區域或強度，主要用于法向載荷的模擬。
展開 航空航天系統工程-載荷和結構
任何飛機系統，特別是那些有外部部件如操縱面的飛機系統，都會受到設計系統必須適應的許多外部和內部載荷和應力源的影響。
載荷分析是一項巨大的任務，在飛機設計過程中跨越數年。然而，系統設計必須從初步信息開始。顯然，系統工程師必須在某種程度上說負載分析師的語言，并且能夠進行粗略的負載分析。
有些情況下，工程師在設計的第一次迭代中花了很多時間，卻因為忽略了一個基本的結構原理或者根本不知道而被載荷分析師直接拒絕。本節的一個目的是盡量減少(如果不是完全消除)這種低效率。
更理想的是，認知工程師，如果他要真正認知，將對結構原理有一個基本的理解。他將非常熟悉載荷分析，因此很有可能在設計中及早發現結構問題。他將知道何時咨詢負載工程師，并在共同理解的背景下與他們溝通。因此，他的設計將很快獲得負載組的青睞，永遠不必從頭再來。
機體結構的工程設計是一個涉及多個學科的過程。它的兩項主要活動是:
1.外部載荷分析
2.內部載荷分析外部載荷分析屬于載荷組的范疇，是本節的主題。應力分析小組負責內部載荷和機體結構的詳細規范。
這里介紹以下內容：
產生空氣動力載荷的力和壓力；
慣性載荷的基本知識和影響慣性載荷的參數(慣性載荷是加速質量產生的力，作用方向與加速度矢量相反)；
摘要形式的負載組的工作；荷載組和其他工程組之間的接口。外部載荷是作用在機翼或垂直尾翼等結構表面的空氣動力和慣性力。外部載荷分為兩大類:
空氣載荷:空氣動力，即升力和阻力，由氣流的動壓引起，它們是由于飛機以一定速度在空氣中運動而作用在機翼表面的壓力的結果。
慣性載荷:由重力和由飛機機動和大氣湍流產生的加速度引起的力。
圖1顯示了飛機在飛行中受到空氣動力和慣性力的作用。
展開 
螺栓預緊載荷..
Lock-固定所有位移，可以在除了第一個載荷步以 外任何一個載荷步中設置
Open-使用該選項設置螺栓預拉伸載荷為Open， 使該載荷在該步不起作用
注意為了避免有欠約束條件導致的收斂問題，會施加一個小載荷（所有載荷中最大載荷的0.01%）。任何載荷步都可使用Opent 設置
1）如果在同一個面上多次施加預載荷，那么除了第一個，其它的預載荷都會被忽略
保證施加預載荷的面或體上有足夠好的網格，其網格才能沿軸線方向正確的切分開（也就是，至少在長度方向要有2個單元）用多個劈分面模擬一個螺栓預拉伸時（比如，分成兩半的圓柱面），只能施加一個螺栓預拉伸載荷到其中一個劈分面上，因為螺栓預拉伸載荷會整個圓柱面切分開（即使只選擇了圓柱面的一部分）
2）在對包含綁定接觸的圓柱面施加螺栓預拉伸載荷時，需要小心使用有可能出現施加螺栓預拉伸載荷到包含綁定接觸的圓柱面上后，綁定接觸會阻止螺栓預拉伸變形的情況。
螺栓預拉伸載荷需要施加在包含體積的圓柱面上（也就是，不能對孔施加螺栓預拉伸載荷）通過3D體和局部坐標系定義螺栓載荷時也須注意，整個體是沿著局部坐標系XY平面切分開的。
3）指定對象
螺栓預緊載荷可以指定1個或更多的體作為作用對象。這種情況下，所有被指定的體都會被切分開對多體部件構成的一個螺栓，也只需創建一個螺栓預緊載荷對象，如下圖所示，這時構成螺栓多個體都會被切分開。
展開 疲勞載荷譜簡述（1）
疲勞載荷譜(fatigue load spectrum)是建立疲勞設計方法的基礎。根據研究對象的不同，施加在對象上的疲勞載荷也是不同的，所以在應用時要依據某種統計分析方法和理論進行分析。
◆疲勞載荷譜
◆疲勞載荷譜及其編譜
載荷分為靜載荷和動載荷兩大類。動載荷又分為周期載荷、非周期載荷和沖擊載荷。周期載荷和非周期載荷可統稱為疲勞載荷。在很多情況下，作用在結構或機械上的載荷是隨時間變化的，這種加載過程稱為載荷—時間歷程。由于隨機載荷的不確定性，這種譜無法直接使用，必須對其進行統計處理。處理后的載荷—時間—歷程稱為載荷譜。載荷譜是具有統計特性的圖形，它能本質地反映零件的載荷變化情況。為了估算結構的使用壽命和進行疲勞可靠性分析，以及為最后設計階段所必需的全尺寸結構和零部件疲勞試驗，都必須有反映真實工作狀態的疲勞載荷譜。
實測的應力—時間歷程包含了外加載荷和結構的動態響應的影響，它不僅受結構系統的影響，而且也受應力—時間歷程的觀測部位的影響。將實測的載荷—時間歷程處理成具有代表性的典型載荷譜的過程稱為編譜。編譜的重要一環，是用統計理論來處理所獲得的實測子樣。
◆統計分析方法
對于隨機載荷，統計分析方法主要有兩類：計數法和功率譜法。由于產生疲勞損傷的主要原因是循環次數和應力幅值，因此在編譜時首先必須遵循某一等效損傷原則，將隨機的應力—時間歷程簡化為一系列不同幅值的全循環和半循環，這一簡化的過程叫作計數法。功率譜法是借助傅氏變換，將連續變化的隨機載荷分解為無限多個具有各種頻率的簡單變化，得出功率譜密度函數。在抗疲勞設計中廣泛使用計數法。
目前，已有的計算法有十余種之多，同一應力—時間歷程用不同計數法編制出的載荷譜有時會差別很大。當然，按照這些載荷譜來進行壽命估算或試驗，也會給出不同的結果。
展開 基于AMESim的汽車斜齒輪對接觸載荷軸承損失仿真分析
摘 要：為實現仿真模擬測量汽車斜齒輪接觸處的軸向和徑向載荷，并將其投影到軸承上，計算軸承損失中的載荷貢獻，以降低真實物理實驗成本，提高設計質量，論文進行了基于AMESim的汽車斜齒輪對接觸載荷軸承損失仿真研究。建立了汽車斜齒輪對仿真模型和基于徑向載荷、軸向載荷和潤滑油引起的軸承損失數學模型，并給出其各自計算公式；建立了用于計算摩擦力矩的新斯凱孚（SKF）模型，更精確地計算滾動軸承中產生的摩擦力矩；采用比例-積分-微分（PID）速度控制方法，在AMESim中進行了仿真試驗。仿真結果表明，模型很好地實現了汽車斜齒輪對接觸載荷軸承損失仿真，為軸承的徑向載荷和軸向載荷仿真測量與分析及軸承選型設計提供了參考。
關鍵詞：AMESim;汽車斜齒輪;軸承載荷;計算機仿真;
斜齒輪是汽車變速箱的重要零件，為汽車提供旋轉、變速、扭矩等驅動能量[1,2,3,4]。軸承損失即軸承的功率損失，其損失主要與機油特性、負載力、材料變形和軸承設計密切相關。斜齒輪的運轉往往需伴隨軸承承載與旋轉運動，目前針對軸承零件的設計主要依據理論計算或通過物理實驗的方法來評估軸承的性能、壽命、磨損等情況，這導致在設計端消耗大量的人力、物力成本。為此，國內外學者進行了大量軸承設計與制造方面的研究[5,6,7,8]。程立等[9]提出了一種用于滾動軸承退化特征提取的類Sigmoid函數的改進模糊熵模型，并提出了一種基于灰關系的滾動軸承性能退化評估方法，以建立滾動軸承退化特征與可靠性之間的關系，通過物理實驗表明改進模糊熵模型可有效提取滾動軸承性能退化特征，且可信度到95%以上，為軸承性能評估建模與損失分析提供了參考。MA等[10]論述了四接觸點球軸承是一種特殊的雙半內圈結構，在使用中具有動態多點接觸特性，導致軸承摩擦、發熱和磨損率不同。
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：
不定期更新CAE分析中的小Tips，歡迎大家關注
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 Ansys Workbench ACT插件，在表面施加邊緣區域漸變大小的力載荷 ￥30
問題：
在結構載荷施加過程中，有時會遇到某些載荷需要加載一個面，且載荷大小在面內不是均勻分布，而是中間大邊緣小的載荷形式。類似與手指或球頭橡膠等按壓表面的載荷分布形式。
Ansys Workbench本身只可以按載荷面施加均勻分布的載荷，載荷大小不能實現邊緣逐步減小的效果。導致仿真結果會在載荷邊緣出現應力集中的現象與實際不符。
解決方法：
一種比較直接的方法就是在幾何切分時，將加載區域逐層切分為多個區域；或者利用Named Selection將加載區域分割為多個加載區域。再按區域分段加載，但是每個分區的載荷大小要仔細計算。
比較應力結果和約束邊界的支持反力可知：分段加載的方法，應力分配變均勻。且分割區域越多，載荷分配越均衡，加載區域的應力結果更均衡。但是各區域的載荷大小較難控制。
上述方式可以手動實現用戶漸變載荷加載的需求，只是操作步驟多，分割區域繁復，且每個分區的載荷定義較難控制。并且通過支反力結果可知，這種分割的方式由于邊界線區域載荷大小不易控制，從而導致總載荷大小108N與目標載荷110N稍有差異。
基于上述需求和問題，本文以分割加載區域，逐步漸變施加載荷的思想為基礎。利用ansys workbench 的二次開發平臺，封裝了ACT插件，可以簡便快捷的實現上述加載方案。
將附件中的ACT插件下載至本地，并加載。
ACT插件安裝和使用：
ACT插件示例：
與上述初始方案或手工分割方案相比，不需要幾何切分，省去了Named selection的節點分組。只需要定義加載所在的幾何面和建立坐標系。并且ACT插件有WB界面友好交互，簡便易上手。
展開 基于ADAMS的汽車懸架靜態工作載荷提取
汽車懸架靜態工作載荷提取是車輛底盤設計和強度分析中的一個關鍵環節。本文梳理在ADAMS中進行懸架靜態載荷提取的主要方法、流程以及一些實用技巧。
CAE工程分析 | 極限載荷法
原則上應該需要根據不同結構的特征以及大量試驗對比進行調整
— 載荷曲線特征點判斷 —
除了通過最大塑性應變來判斷結構的承載極限外，很多標準中還推薦使用載荷曲線特征點來判斷結構的極限載荷
典型判斷方式有以下幾種（雙切線法，零曲率法（參考文獻③），兩倍彈性斜率法（參考文獻①））：
在各種判斷方法中，個人比較傾向的是章為民等提出的零曲率準則
該準則表示：實際極限載荷定義為與載荷-位移曲線或載荷-應變曲線上的”零曲率“點相對應的載荷，但是由于實際材料存在塑性流動和強化，因此不存在曲率為零的點，因此工程中常把出現顯著塑性流動時的載荷定義為工程極限載荷（參考文獻③）
也就是說前文所述膝部端點就是通過零曲率準則判斷的極限載荷值
為什么個人比較推薦零曲率準則？主要原因有兩點
①對應的物理意義清晰
②結果發散性較小
①大家相對好理解，因為零曲率準則給出的極限載荷對應的是結構出現明顯塑性流動和強化值，也就是典型彈塑性曲線的膝部端點
②代表的意思是，不同部位分別提取力-應變曲線，會發現通過零曲率準則得到的極限載荷值接近，也就是說該值受提取應變位置的影響較小
如上圖，分別提取A、B、C三個點的力-總應變曲線，可以看到，分別通過零曲率準則得到的極限載荷值非常接近，而其它幾種方法得到的極限載荷值受不同部位曲線形式的不同影響較大
【注：零曲率的另一種特殊判斷方法，即將材料設置為理想彈塑性，若有限元分析由于不能繼續承載而導致難以收斂，則此時對應的載荷值即為極限載荷值】
當然，極限載荷法終歸只是一種防止結構出現過量塑性變形的校核方法，對于結構的安定性問題，疲勞問題還需要進一步考慮
來源于： 仿真求知之路 作者：聰聰
展開 abaqus自定義載荷子程序------Dload使用
載荷類型可以是體力、基于表面的載荷或基于單元的表面載荷。對于基于單元的表面加載，此變量標識要調用DLOAD的元素面。當多個不同的非均勻分布載荷同時施加在一個元件上時，該信息非常有用。有關圖元面標識，請參見關于圖元庫。關鍵如下：
SNAME:基于曲面的載荷定義的曲面名稱（JLTYP=0）。對于體力或基于元素的表面載荷，表面名稱將作為空白傳遞。
案例演示
三維六面體中心圓形面載荷加載模擬
幾何模型20*20*1mm
材料采用純彈性的鋼參數，楊氏模量210Gpa，泊松比0.33，使用線性靜力分析，平面四周被完全固定，中心半徑為2.0mm區域施加100Mpa的表面力，并應用Dload子程序進行實現
結果與后處理
應力分布情況：
位移分布情況：
類似的可以生成其他形式的載荷，如隨著時間移動的載荷，如鐵軌上的火車的移動等
展開 【轉】使用Abaqus創建螺栓載荷的方法
1)理解螺栓載荷
螺栓載荷建立緊固力或長度調整模型，如圖9所示，容器A是由螺栓預緊力壓在蓋子上來密封的，中間有一墊子。
可以在第一個分析步中施加螺栓載荷來建立緊固螺栓內的拉力，方式是集中力或規定長度的改變，可以在螺栓橫截面上施加載荷。后續分析步中可以防止螺栓長度的進一步改變，以使相對于裝配件內的其他載荷，螺栓是作為標準的變形組件存在。
當創建螺栓載荷，必須指定：
定義螺栓橫截面的面
ABAQUS/CAE施加螺栓載荷在橫截面上。該面必須切斷螺栓幾何。ABAQUS/CAE 在該位置創建一個“內部”面。
如果你正面對內部創建的或導入的螺栓實例，通常將螺栓在需要的位置分割開是很必要的。如圖10。
如果你正面對一個孤立網格，必須通過選擇單元面來定義橫截面。如圖11。
注意：只可以施加螺栓載荷在三維實體、二維實體和三維線框上。不支持二維和軸對稱線框。
螺栓軸線
如果定義螺栓載荷在一實體區域上，必須選擇基準軸或基準坐標系的一個軸來定義螺栓軸線(如果不是垂直于橫截面)。如果在線框區域定義螺栓載荷，螺栓軸線總是被假定為橫截面處的線框切向。
ABAQUS/CAE使用定義的橫截面和螺栓軸線來定義預緊截面數據，還有一個預緊參考節點。
施加載荷的方法
當創建螺栓載荷，必須選擇下列方法之一：
l 施加力在螺栓上。該方法創建緊固螺栓來承受指定載荷。
l 調整螺栓長度。該方法創建緊固螺栓直到其自由長度由指定值改變。
l 固定螺栓的當前長度。該方法僅當已經在第一個分析步中創建了螺栓而且當前正在隨后的分析步中編輯它才可用。該方法允許螺栓長度保持不變以使螺栓中的力根據模型的響應來改變。
所選方法的大小
如果施加力給螺栓，必須輸入力的大小；如果調整螺栓長度，必須輸入長度改變值。
展開 使用Abaqus創建螺栓載荷的方法
1)理解螺栓載荷
螺栓載荷建立緊固力或長度調整模型，如圖9所示，容器A是由螺栓預緊力壓在蓋子上來密封的，中間有一墊子。
可以在第一個分析步中施加螺栓載荷來建立緊固螺栓內的拉力，方式是集中力或規定長度的改變，可以在螺栓橫截面上施加載荷。后續分析步中可以防止螺栓長度的進一步改變，以使相對于裝配件內的其他載荷，螺栓是作為標準的變形組件存在。
當創建螺栓載荷，必須指定：
定義螺栓橫截面的面
ABAQUS/CAE施加螺栓載荷在橫截面上。該面必須切斷螺栓幾何。ABAQUS/CAE 在該位置創建一個“內部”面。
如果你正面對內部創建的或導入的螺栓實例，通常將螺栓在需要的位置分割開是很必要的。如圖10。
如果你正面對一個孤立網格，必須通過選擇單元面來定義橫截面。如圖11。
注意：只可以施加螺栓載荷在三維實體、二維實體和三維線框上。不支持二維和軸對稱線框。
螺栓軸線
如果定義螺栓載荷在一實體區域上，必須選擇基準軸或基準坐標系的一個軸來定義螺栓軸線(如果不是垂直于橫截面)。如果在線框區域定義螺栓載荷，螺栓軸線總是被假定為橫截面處的線框切向。
ABAQUS/CAE使用定義的橫截面和螺栓軸線來定義預緊截面數據，還有一個預緊參考節點。
施加載荷的方法
當創建螺栓載荷，必須選擇下列方法之一：
l 施加力在螺栓上。該方法創建緊固螺栓來承受指定載荷。
l 調整螺栓長度。該方法創建緊固螺栓直到其自由長度由指定值改變。
l 固定螺栓的當前長度。該方法僅當已經在第一個分析步中創建了螺栓而且當前正在隨后的分析步中編輯它才可用。該方法允許螺栓長度保持不變以使螺栓中的力根據模型的響應來改變。
所選方法的大小
如果施加力給螺栓，必須輸入力的大小；如果調整螺栓長度，必須輸入長度改變值。
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