ansys在面上施加扭矩的案例
ANSYS知識(shí)普及7——如何施加扭矩（ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
關(guān)于實(shí)體單元施加彎矩的方法一、施加方法思路1：矩或扭矩說(shuō)白了就是矩，所謂矩就是力和力臂的乘積。施加矩可以等效為施加力；思路2：直接施加彎矩或扭矩，此時(shí)需要引入一個(gè)具有旋轉(zhuǎn)自由度的節(jié)點(diǎn)；二、在ANSYS中實(shí)現(xiàn)的方法這里說(shuō)說(shuō)3個(gè)基本方法，當(dāng)然可以使用這3個(gè)方法的組合方法，組合方法就是對(duì)3個(gè)基本方法的延伸，但原理仍不變。
基于ANSYS的實(shí)體單元扭矩施加方法總結(jié)(原創(chuàng)帖子，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處，謝謝！技術(shù)鄰ID有限元中解人生) ￥1
基于ANSYS的實(shí)體單元扭矩施加方法總結(jié)
1、 引言
在實(shí)際工程問(wèn)題中，扭矩無(wú)處不在。如攻絲的絲錐、車(chē)床的光桿、攪拌軸、汽車(chē)傳動(dòng)軸等等，均為受扭構(gòu)件，承受扭矩作用。為了更好的分析上述構(gòu)件在扭（轉(zhuǎn)）矩作用下的變形、應(yīng)力、應(yīng)變等物理量，現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)制造分析方法引入有限元來(lái)模擬結(jié)構(gòu)在外載荷作用下的響應(yīng)問(wèn)題。對(duì)于很多工程模型，必須考慮結(jié)構(gòu)的一些幾何特征，如軸的鍵槽、絲錐的螺紋面等。因此，實(shí)體模型上扭矩的施加就成為一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。這包括扭矩施加的形式、位置，不同方式施加的扭矩會(huì)導(dǎo)致整體剛度矩陣的不同，最終會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力奇異，影響結(jié)果的評(píng)定。ANSYS作為全球最通用的大型有限元分析軟件之一，其強(qiáng)大的分析功能已為國(guó)內(nèi)外一致認(rèn)同，現(xiàn)已成為許多領(lǐng)域結(jié)果評(píng)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于ANSYS中不能直接對(duì)實(shí)體單元施加力矩，傳統(tǒng)方法采用若干對(duì)力偶來(lái)代替扭矩，該方法容易導(dǎo)致局部應(yīng)力集中；改進(jìn)的方法引入一些特殊單元如rbe3單元、mpc184單元、mass21單元等，通過(guò)引入這些特殊單元，能夠比較好的實(shí)現(xiàn)扭矩的施加，但是特殊單元的引入又改變了整體剛度矩陣。為了解決由于引入特殊單元而導(dǎo)致影響整體剛度矩陣的問(wèn)題，有學(xué)者等提出采用接觸單元能夠很好的解決扭矩的施加問(wèn)題。
本文旨在綜合關(guān)于扭矩施加的各種方法，并對(duì)這些方法進(jìn)行分析比較，從而找到關(guān)于實(shí)體單元扭矩施加有效、合理的方法，為結(jié)構(gòu)有限元分析提供有益的參考。
2、 ANSYS中扭矩的施加
2.1 工程實(shí)例
現(xiàn)以長(zhǎng)為0.2m直徑為100mm的實(shí)心鋼管為例說(shuō)明扭矩的施加。鋼管材料視為線(xiàn)彈性，其彈性模量及泊松比分別為：E=2e11Pa，μ=0.3。 鋼管一端固定，另一端受1000N.m扭矩作用。
展開(kāi) 圓柱端面施加扭矩實(shí)例
直徑為50mm,長(zhǎng)度為120mm的圓柱，在端面施加T=1.5e3 NM的扭矩。
使用ansys模板，導(dǎo)出xxx.inp文件，提交給ansys即可直接計(jì)算。
得到的rst文件，可以在hyperview中查看結(jié)果。
torque_cylinder.rar
在hyper view中查看結(jié)果。
在hyperview中指定兩個(gè)文件，即可在hyperview中做后處理：
1.從hm中導(dǎo)出的xxx.inp文件
2.ansys計(jì)算得到的結(jié)果文件xxx.rst.
如果用hyperview7.0做后處理,ansys的版本不能超過(guò)8.1，否則不能識(shí)別其xxx.rst文件
如果用hyperview8.0做后處理，ansys的版本不能超過(guò)9.0 （10.0？？）,否則不能識(shí)別其xxx.rst文件。
還可以在hm中，把ansys的結(jié)果文件xxx.rst轉(zhuǎn)化成hm的結(jié)果文件格式：xxx.hmres.
下面是nastran版本實(shí)例；
附件中是hm文件和從hm中導(dǎo)出的xxx.bdf文件；
把xxx.bdf文件直接提交給nastran計(jì)算，即可得到結(jié)果。
torque_cylinder(1).rar
然后直接在HM中做后處理(hmres在hyperview中當(dāng)然也可以)。
展開(kāi) 實(shí)體單元施加扭矩常見(jiàn)方法介紹
很多同學(xué)在采用實(shí)體單元進(jìn)行模擬時(shí)，需要施加扭矩，然而實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)只有平動(dòng)自由度，因而不能類(lèi)似梁?jiǎn)卧前阒苯?em>施加扭矩，今日水哥就ANSYS中常見(jiàn)的實(shí)體單元施加扭矩方法做一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)，希望對(duì)部分同學(xué)能有所裨益！
實(shí)體單元施加扭矩的方法常見(jiàn)思路有兩種：
一、扭矩實(shí)質(zhì)是矩，是力和力臂的乘積，因而如果要施加扭矩，可以考慮將扭矩折算為力和力臂，直接在相應(yīng)部分施加力即可。
二、實(shí)體單元之所以不能直接在節(jié)點(diǎn)上施加力矩，說(shuō)白了就是節(jié)點(diǎn)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，因而只要我們引入了具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的節(jié)點(diǎn)，在進(jìn)行一定的耦合操作，就可以實(shí)現(xiàn)扭矩的輸入。
第一種思路很簡(jiǎn)單，水哥這里就不詳細(xì)闡明。這里重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)第二種思路。
引入轉(zhuǎn)動(dòng)自由度在進(jìn)行一定的耦合，常見(jiàn)的方法有兩種，一種是cerig剛性區(qū)域法，另外一種是mpc184剛性梁法。其實(shí)還有一種方法，rbe3，但這種方法較為復(fù)雜，這兒不做推薦。
一、cerig剛性區(qū)域法
cerig 這個(gè)命令其實(shí)就是建立一定的剛性區(qū)域，然后將荷載施加在跟這個(gè)剛性區(qū)域相連的主節(jié)點(diǎn)(master node)上。而具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的節(jié)點(diǎn)，我們經(jīng)常引入質(zhì)量單元mass21,賦值時(shí)候?qū)|(zhì)量單元賦予很小的質(zhì)量即可。
該方法本質(zhì)上是建立了約束方程，但需要特別注意的是約束方程是線(xiàn)性的，因而該方法只使用于線(xiàn)性問(wèn)題，對(duì)于大變形等非線(xiàn)性問(wèn)題，該方法并不適用。
展開(kāi) 
模型庫(kù)中sloshing_tank自由面上通過(guò)邊界上的弱解形式施加表面張力
附件中兩個(gè)文件：一個(gè)是邊界上表面張力和接觸點(diǎn)潤(rùn)濕的公式推導(dǎo)，還有一個(gè)就是改進(jìn)后的sloshing_tank的例子，將原來(lái)的例子縮小了1000倍，以突顯表面張力的作用。
wetting_and_surface_tension.pdf
sloshing_small(1e-2)_reset.rar
ansys 如何添加圓柱面上小部分小角度的徑向均布載荷
ansys 如何添加圓柱面上小部分小角度的徑向均布載荷，也就是說(shuō)在圓柱面上的一小段，比如說(shuō)120mm的圓柱，在其中間60mm的一段上，60度的扇形面上添加均布的徑向載荷？
ANSYS中的LAREA命令——在面上的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之間生成最短的線(xiàn)
注：在面上的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)P1和P2之間生成一條最短的線(xiàn)，生成的線(xiàn)也位于面內(nèi)。P1和P2關(guān)鍵點(diǎn)也可以在面的同一側(cè)，且到面的距離相等，這種情況下則生成一條與面相平行的線(xiàn)。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Lines> Lines> Overlaid on Area
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
CYL4,0,0,1,,,,2
LAREA,6,7,2 !在平面上生成最短的線(xiàn)L11
LAREA,1,5,4 !在圓柱面上生成最短的線(xiàn)L12
則生成的圖線(xiàn)如圖1所示
圖1 生成的圖線(xiàn)
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開(kāi) Ansys Workbench后處理中，利用APDL命令提取繞圓柱坐標(biāo)系的扭矩角度 ￥10
Ansys workbench的結(jié)果后處理中可以設(shè)定圓柱坐標(biāo)系，然后按圓柱坐標(biāo)讀取Y軸的變形結(jié)果，再進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度的換算。
本文這里將該過(guò)程利用APDL命令進(jìn)行處理，避免一下步驟重復(fù)操作。
? 每次要單獨(dú)記錄變形量，
? 還要測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)到坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，
? 將變形量和距離進(jìn)行角度換算（弧度）
? 弧度角轉(zhuǎn)角度
APDL后處理命令功能介紹：
1. 在坐標(biāo)系中創(chuàng)建所需的圓柱坐標(biāo)系，并在屬性ADPL name中進(jìn)行命名：aix （用戶(hù)隨意命名）
2. 在Named selection 定義需要查看的區(qū)域，并命名：load（用戶(hù)隨意命名）
3. 在后處理中插入command 命令，并將上述坐標(biāo)系和NS的名稱(chēng)修改。
4. 在command的結(jié)果屬性中就會(huì)有最大/最小/平均扭轉(zhuǎn)角度。并且為了方便校核準(zhǔn)確性還提供了沿圓柱坐標(biāo)系Y軸的變形量。
并且，除了界面顯示的結(jié)果外，還會(huì)在WB的結(jié)果文件夾中，顯示named Selection區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的編號(hào)/距離選定坐標(biāo)系的距離/沿坐標(biāo)系Y軸的變形量/換算后的角度值等信息，以便進(jìn)行其它數(shù)據(jù)處理。
展開(kāi) ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
ANSYS知識(shí)普及系列16——在ANSYS里施加地震慣性力的方法
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
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在ANSYS里做地震分析時(shí)，需要對(duì)結(jié)構(gòu)施加地震慣性荷載，地震慣性力是通過(guò)加速度的方式輸入進(jìn)結(jié)構(gòu)的，然后與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一起形成動(dòng)力計(jì)算時(shí)的慣性荷載，下面說(shuō)一下在ANSYS里施加地震慣性力的方法。
展開(kāi) ANSYS知識(shí)普及4——如何施加函數(shù)變化的表面載荷 （ANSYS專(zhuān)家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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ANSYS具有函數(shù)加載功能，可以很方便地在模型表面施加函數(shù)變化的各種載荷，在ANSYS中，也可以通過(guò)變通的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，其思路是：
首先選定所要施加函數(shù)變化表面載荷的表面上的節(jié)點(diǎn)，利用ANSYS的參數(shù)數(shù)組和嵌入函數(shù)知識(shí)寫(xiě)一簡(jiǎn)單的命令流，定義好相應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置的面載荷值，然后通過(guò)在節(jié)點(diǎn)上施加面載荷來(lái)完成。
下面以在一圓柱表面施加函數(shù)變化載荷為例：
/prep7
et,1,45
cyl4,,,0.5,,,,3
vsweep,all
asel,s,loc,y,0.01,1
nsla
!
*get,nmax,node,,num,max,
*get,nmin,node,,num,min,
*afun,deg
*dim,t1,array,nmax,1,1,
csys,1
*do,k,nmin,nmax
*if,nsel(k),eq,1,then
t1(k)=1000*sin(ny(k))
*else
t1(k)=0
*endif
*enddo
!
sffun,pres,t1(1)
sf,all,pres,0
展開(kāi) 
ANSYS構(gòu)建施加約束
ANSYS在施加約束這里面的操作技巧與方法有沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的書(shū)籍？
ANSYS Workbench移動(dòng)熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面如何施加移動(dòng)熱源，本人也是通過(guò)借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請(qǐng)教交流，做出的一個(gè)移動(dòng)熱源初級(jí)實(shí)例。
1.問(wèn)題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)方體中間沿著Y方向施加一個(gè)移動(dòng)熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時(shí)間位移函數(shù)，如下圖所示。
?
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計(jì)算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開(kāi)ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
?
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
?
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來(lái)即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
?
在幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
?
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時(shí)間為10s，子步為50，如下圖所示；
?
創(chuàng)建對(duì)流換熱，選擇除上表面之外的其余5個(gè)面。
（3）插入命令流。
展開(kāi) ANSYS Workbench移動(dòng)熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS
WORKBENCH里面如何施加移動(dòng)熱源，本人也是通過(guò)借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請(qǐng)教交流，做出的一個(gè)移動(dòng)熱源初級(jí)實(shí)例。
1.問(wèn)題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)方體中間沿著Y方向施加一個(gè)移動(dòng)熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時(shí)間位移函數(shù)，如下圖所示。
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計(jì)算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開(kāi)ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來(lái)即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
在幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時(shí)間為10s，子步為50，如下圖所示；
創(chuàng)建對(duì)流換熱，選擇除上表面之外的其余5個(gè)面。
（3）插入命令流。
展開(kāi) ANSYS約束方程的施加與分析
對(duì)于約束方程的施加，在ANSYS中可以使用CE命令，其基本形式如下：
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中：
NEQN為約束方程編號(hào)，可取值為：
=N：任意編號(hào)；
=HIGH：既有約束方程的最高編號(hào)，這個(gè)非常適用于向已有的方程中增加自由度；
=NEXT：既有約束方程最高編號(hào)+1，自動(dòng)編號(hào)選項(xiàng)；
默認(rèn)為HIGH。
CONST為方程的常數(shù)項(xiàng)Constant；
NODE1為約束方程的第一項(xiàng)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，如果使用-NODE1則為刪除該項(xiàng)；
Lab1為第一項(xiàng)的節(jié)點(diǎn)自由度標(biāo)識(shí)符，可以用UX、UY、UZ、ROTx、ROTy、ROTz進(jìn)行表示；
C1為第一項(xiàng)系數(shù)，如果設(shè)置為0則不計(jì)入該項(xiàng)。
其他選項(xiàng)與上述類(lèi)似，當(dāng)約束方程的項(xiàng)數(shù)多于三項(xiàng)時(shí)，可以重復(fù)執(zhí)行該命令，使用默認(rèn)的HIGH向該方程中增加其他項(xiàng)；如果修改約束方程的常數(shù)項(xiàng)，則采用不帶節(jié)點(diǎn)參數(shù)的CE命令，求解期間也只能修改約束方程常數(shù)項(xiàng)，可以使用CECMOD命令。
展開(kāi) 