ansys施加壓力載荷的案例
案例26：LMS Virtual.Lab 在結(jié)構(gòu)上施加壓力載荷
案例：在結(jié)構(gòu)上施加壓力載荷
在計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫響應(yīng)或者聲振耦合等時(shí)，有時(shí)需要施加壓力載荷，本案例對(duì)施加的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
感謝阿偉（superxjw版主）在本人學(xué)習(xí)LMS Virtual.Lab過(guò)程中的幫助！
case26.pdf
ANSYS復(fù)合材料施加軸承載荷
我用acp模塊創(chuàng)建的復(fù)材實(shí)體模型，在瞬態(tài)分析模塊里想施加軸承載荷，但是點(diǎn)選作用面后不能添加
在ansys中怎么施加對(duì)稱載荷
比如一個(gè)圓柱體如圖所示怎施加對(duì)稱載荷呢？
ANSYS施加隨時(shí)間變化載荷的方法
ANSYS施加隨時(shí)間變化載荷的方法
長(zhǎng)安CAE
1 概述
在用ANSYS計(jì)算時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到載荷隨時(shí)間變化的情況，比如隨時(shí)間而變化的力、溫度等，在處理此類問(wèn)題時(shí)，即施加隨時(shí)間歷程而不同變化的載荷，比較常用的有兩種方法，一種是逐步加載，一種是利用載荷文件。
2 方法
逐步加載的方法適用于載荷變化不多的情況，比如圖1中，載荷曲線中的點(diǎn)僅有6個(gè)，（0,0），（0.0015,2.5），（0.025,2.5），（0.035,1.5），（0.045,1.5），（0.051,0），對(duì)于此種情況，采用逐步加載的方法還是比較適合的。
圖1 載荷曲線
具體加載時(shí)，在求解處理器里面，通過(guò)定義不同的time值，實(shí)現(xiàn)不同的時(shí)間點(diǎn)，對(duì)應(yīng)此6個(gè)載荷點(diǎn)，方法如下：
Time,0.0015
!選擇對(duì)象施加載荷2.5
Time,0.025
!選擇對(duì)象施加載荷2.5
Time,0.035
!選擇對(duì)象施加載荷1.5
Time,0.045
!選擇對(duì)象施加載荷1.5
Time,0.051
!選擇對(duì)象施加載荷0
!求解……
在設(shè)置載荷增長(zhǎng)方式時(shí)可以設(shè)置KBC的值為1，這樣ANSYS 在處理兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的載荷時(shí)采用線性的方法，即最后的施加的載荷肯定如圖1所示。
當(dāng)載荷時(shí)間點(diǎn)特別多時(shí)，比如振動(dòng)載荷，比如地震加速度這一類，數(shù)據(jù)特別多，采用重復(fù)加載的方法工作量太大，修改也不方便，此時(shí)比較好的選擇是利用載荷文件。
可以將載荷與對(duì)應(yīng)的時(shí)間輸出到txt文件，如圖2所示，左邊一列是時(shí)間，右邊是對(duì)應(yīng)的載荷數(shù)據(jù)。
圖2 載荷文件
ANSYS在施加載荷時(shí)，先讀取txt文件中的內(nèi)容，保存成數(shù)組，然后通過(guò)循環(huán)遍歷數(shù)組的數(shù)據(jù)加載。
*Dim,Prs,array,2,22,0,,, !定義數(shù)組Prs
*Create,ansuitmp !
展開 
ANSYS workbench如何施加局部載荷（印記面功能）
在金典版本的ANSYS中，我們可以直接施加集中力在節(jié)點(diǎn)上，在某個(gè)局部范圍內(nèi)上，但是在ANSYS workbench中就沒有那么方便了，比如一個(gè)體或者面上，無(wú)法實(shí)現(xiàn)局部力作用。
但是在workbench中有一個(gè)功能可以實(shí)現(xiàn)，imprint face（就是傳說(shuō)中的印記功能），在前面DM編輯中創(chuàng)建，隨便創(chuàng)建你想要的局部效果，然后在mechanical中將力局部施加在你創(chuàng)建的印記面上。
例如：
（1）創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)方體
在DM，創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)方體。
（2）創(chuàng)建一個(gè)加力印記面。
現(xiàn)在準(zhǔn)備在該長(zhǎng)方體的上面某個(gè)地方，創(chuàng)建一個(gè)施加集中力的地方。
首先選擇該長(zhǎng)方體的上表面創(chuàng)建一個(gè)平面。
接著在該面（plane4)上創(chuàng)建一個(gè)圓形，這需要使用繪制草圖的方式。
并使用尺寸約束對(duì)該圓形定位，并確定圓的半徑，如果是集中力，自然小一點(diǎn)為好。
其尺寸如下
最后使用拉伸的方式拉伸該草圖，但是要注意在拉伸的細(xì)節(jié)視圖中所進(jìn)行的設(shè)置。
此處，操作是imprint faces,就像蓋印章一樣，在這里蓋一個(gè)面而已。
結(jié)果如下
現(xiàn)在該表面生成了一個(gè)加力面，這就是前期*好的一個(gè)后期施加力的局部面。
（3）劃分網(wǎng)格。
自動(dòng)生成劃分網(wǎng)格。
仔細(xì)觀察我們剛創(chuàng)建的加力面。
加入一個(gè)局部細(xì)分后，結(jié)果如下
這個(gè)網(wǎng)格并不理想。有更好的方式可以把網(wǎng)格劃分得很漂亮，但是，這不是我們的的重點(diǎn)，所以，自己在慢慢玩
（4）施加固定邊界條件。
固定左端面
（5）在加力面上施加集中力。
（6）計(jì)算一下
（7）看看效果
然而
對(duì)于空間實(shí)體而言，集中力很少只是施加在一個(gè)點(diǎn)上，比如金典ANSYS中施加集中力也不會(huì)只在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，比如一條線上的節(jié)點(diǎn)，或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)，類似就是會(huì)有一個(gè)加力面的效果。
展開 Ansys Workbench ACT插件，在表面施加邊緣區(qū)域漸變大小的力載荷 ￥30
問(wèn)題：
在結(jié)構(gòu)載荷施加過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到某些載荷需要加載一個(gè)面，且載荷大小在面內(nèi)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(shí)現(xiàn)邊緣逐步減小的效果。導(dǎo)致仿真結(jié)果會(huì)在載荷邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象與實(shí)際不符。
解決方法：
一種比較直接的方法就是在幾何切分時(shí)，將加載區(qū)域逐層切分為多個(gè)區(qū)域；或者利用Named Selection將加載區(qū)域分割為多個(gè)加載區(qū)域。再按區(qū)域分段加載，但是每個(gè)分區(qū)的載荷大小要仔細(xì)計(jì)算。
比較應(yīng)力結(jié)果和約束邊界的支持反力可知：分段加載的方法，應(yīng)力分配變均勻。且分割區(qū)域越多，載荷分配越均衡，加載區(qū)域的應(yīng)力結(jié)果更均衡。但是各區(qū)域的載荷大小較難控制。
上述方式可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)用戶漸變載荷加載的需求，只是操作步驟多，分割區(qū)域繁復(fù)，且每個(gè)分區(qū)的載荷定義較難控制。并且通過(guò)支反力結(jié)果可知，這種分割的方式由于邊界線區(qū)域載荷大小不易控制，從而導(dǎo)致總載荷大小108N與目標(biāo)載荷110N稍有差異。
基于上述需求和問(wèn)題，本文以分割加載區(qū)域，逐步漸變施加載荷的思想為基礎(chǔ)。利用ansys workbench 的二次開發(fā)平臺(tái)，封裝了ACT插件，可以簡(jiǎn)便快捷的實(shí)現(xiàn)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(jié)點(diǎn)分組。只需要定義加載所在的幾何面和建立坐標(biāo)系。并且ACT插件有WB界面友好交互，簡(jiǎn)便易上手。
展開 ANSYS知識(shí)普及4——如何施加函數(shù)變化的表面載荷 （ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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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 自己總結(jié)的ansys中如何施加時(shí)間歷程載荷
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如何在ANSYS WORKBNCH中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷
如何在ANSYS WORKBNCH中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷
注：本文轉(zhuǎn)自宋博士的博客
如何在ANSYS WORKBENCH中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷？
例如對(duì)一個(gè)長(zhǎng)為1米，截面是50mm*50mm的梁，施加一個(gè)隨時(shí)間和軸線坐標(biāo)X變化的載荷
其變化規(guī)律是
這里的x是從左端點(diǎn)開始的桿件上各點(diǎn)的X坐標(biāo)
而t是時(shí)間。
因此這是一個(gè) 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。要求在此載荷規(guī)律作用下梁的變形。
下面是用ANSYS WORKBENCH計(jì)算該問(wèn)題的過(guò)程。
（1）打開ANSYS WORKBENCH14.5。
（2）創(chuàng)建瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)項(xiàng)目示意圖。
（3）創(chuàng)建幾何模型。
雙擊geometry,打開DM,在其中創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)1米，截面是50mm*50mm的長(zhǎng)方體。
其細(xì)節(jié)視圖的設(shè)置是
然后退出DS.
（4）創(chuàng)建局部坐標(biāo)系。
雙擊Model，進(jìn)入到mechanical中，并把長(zhǎng)度單位切換成米，角度單位切換成radian.然后添加一個(gè)局部坐標(biāo)系，把該坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)定位在長(zhǎng)方體的上表面的左邊一個(gè)頂點(diǎn)上。
該坐標(biāo)系用于對(duì)后面施加的載荷提供坐標(biāo)系，以確定方程中的X是從哪里開始定義的。
（5）劃分網(wǎng)格。
設(shè)置單元尺寸為25mm,劃分網(wǎng)格如下
（6）設(shè)置載荷步。
對(duì)于分析設(shè)置進(jìn)行如下定義
即計(jì)算1秒，而只有1個(gè)載荷步，該載荷步被均分為10個(gè)載荷子步。
（7）固定左端面。
選擇左邊的端面進(jìn)行固定。
（8）施加隨時(shí)間和空間變化的分布載荷。
選擇上表面，施加分布載荷。在其細(xì)節(jié)視圖的magnitude中首先選擇function.說(shuō)明要用函數(shù)進(jìn)行定義
然后在magnitude中輸入表達(dá)式如下
注意到此時(shí)的坐標(biāo)系統(tǒng)切換成了上面定義的坐標(biāo)系。
展開 ANSYS的Follw201（隨動(dòng)荷載）單元的簡(jiǎn)單應(yīng)用
ANSYS的Follw201單元的簡(jiǎn)單應(yīng)用
ANSYS的Follw201單元是ansys的幾個(gè)特殊單元（比如mesh200）之一，稱為隨動(dòng)荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時(shí)，其實(shí)載荷是可以隨動(dòng)的，也就是能夠一直保持著面的法線方向，而施加集中了或者力矩時(shí)則不能保證。Follw201單元便能解決這個(gè)問(wèn)題。
Follw201單元是一個(gè)單節(jié)點(diǎn)的3D單元，具有六個(gè)自由度，只能夠覆蓋在既有單元節(jié)點(diǎn)上，而且節(jié)點(diǎn)必須具有3個(gè)平移自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，也即是只能用在梁?jiǎn)卧蜌卧希瑢?shí)體單元僅有三個(gè)自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問(wèn)題中，在這類問(wèn)題的分析過(guò)程中幾何會(huì)發(fā)生比較大的變形，面或線的法線方向可能發(fā)生比較大的變化，施加的載荷的方向是否隨動(dòng)對(duì)結(jié)果的影響非常大。也就是用到此單元時(shí)會(huì)配對(duì)使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關(guān)。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個(gè)單元有兩個(gè)面，面1用于設(shè)定集中力的大小，面2用于設(shè)置力矩的大小，面的方向在應(yīng)用時(shí)是通過(guò)單元的實(shí)常數(shù)進(jìn)行定義的。
另外還需要注意，有限元求解的時(shí)候大部分是求解對(duì)稱矩陣，但隨動(dòng)荷載單元的應(yīng)用則包括了隨動(dòng)荷載剛化效應(yīng)，使剛度矩陣為非對(duì)稱的，因此需要采用非對(duì)稱求解器進(jìn)行計(jì)算。
下面是具體應(yīng)用，建一根梁?jiǎn)卧诹旱亩瞬?em>施加隨動(dòng)集中力。
/prep7
!定義參數(shù)
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實(shí)常數(shù)，實(shí)常數(shù)1設(shè)置梁?jiǎn)卧膮?shù)
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
展開 ANSYS特殊單元——Follw201（隨動(dòng)荷載）單元
ANSYS的Follw201單元是ANSYS的幾個(gè)特殊單元（比如mesh200）之一，稱為隨動(dòng)荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時(shí)，其實(shí)載荷是可以隨動(dòng)的，也就是能夠一直保持著面的法線方向，而施加集中了或者力矩時(shí)則不能保證。Follw201單元便能解決這個(gè)問(wèn)題。
Follw201單元是一個(gè)單節(jié)點(diǎn)的3D單元，具有六個(gè)自由度，只能夠覆蓋在既有單元節(jié)點(diǎn)上，而且節(jié)點(diǎn)必須具有3個(gè)平移自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，也即是只能用在梁?jiǎn)卧蜌卧希瑢?shí)體單元僅有三個(gè)自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問(wèn)題中，在這類問(wèn)題的分析過(guò)程中幾何會(huì)發(fā)生比較大的變形，面或線的法線方向可能發(fā)生比較大的變化，施加的載荷的方向是否隨動(dòng)對(duì)結(jié)果的影響非常大。也就是用到此單元時(shí)會(huì)配對(duì)使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關(guān)。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個(gè)單元有兩個(gè)面，面1用于設(shè)定集中力的大小，面2用于設(shè)置力矩的大小，面的方向在應(yīng)用時(shí)是通過(guò)單元的實(shí)常數(shù)進(jìn)行定義的。
另外還需要注意，有限元求解的時(shí)候大部分是求解對(duì)稱矩陣，但隨動(dòng)荷載單元的應(yīng)用則包括了隨動(dòng)荷載剛化效應(yīng)，使剛度矩陣為非對(duì)稱的，因此需要采用非對(duì)稱求解器進(jìn)行計(jì)算。
下面是具體應(yīng)用，建一根梁?jiǎn)卧诹旱亩瞬?em>施加隨動(dòng)集中力。
/prep7
!定義參數(shù)
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實(shí)常數(shù)，實(shí)常數(shù)1設(shè)置梁?jiǎn)卧膮?shù)
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
展開 
ansys beam189 壓力加載
對(duì)于ansys中梁如何施加壓力載荷，我給出了方法，見附件，個(gè)人原創(chuàng)，非轉(zhuǎn)載
beam189 壓力加載pdf.pdf
利用APDL在workbench中實(shí)現(xiàn)液壓滲透載荷 ￥10
一 液壓滲透載荷Fluid-Pressure-Penetration
主要用于氣液密封中，模擬隨著接觸狀態(tài)改變，氣液壓力對(duì)結(jié)構(gòu)的作用力變化。氣液密封的時(shí)候，密封性能取決于密封圈的接觸壓力。即當(dāng)施加氣液壓力越來(lái)越大時(shí)，接觸壓力不足以抵抗，接觸狀態(tài)和氣液壓分布均會(huì)改變，
在ANSYS中ramped施加壓力載荷，ANSYS通過(guò)SFE命令（SFE, ELEM, LKEY, Lab, KVAL, VAL1, VAL2, VAL3, VAL4），將氣液壓力施加在接觸單元上，可以模擬這一過(guò)程。
當(dāng)施加壓力大于接觸壓力時(shí)，接觸狀態(tài)打開，打開部分受力為氣液壓力。
當(dāng)施加壓力小于接觸壓力時(shí)，接觸狀態(tài)仍為接觸，接觸壓力保持不變，氣液壓力載荷為0。
施加過(guò)程：選取接觸單元。輸入命令
sfe,all,1,pres, ,5 !設(shè)定接觸單元上施加5的壓力
二 定義液壓滲透載荷的起點(diǎn)
液壓滲透載荷按加載路徑擴(kuò)展。在迭代開始時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)尋找起始點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際的接觸狀態(tài)確定液壓加載點(diǎn)。從起始點(diǎn)施加載荷，一直到實(shí)際接觸部分。而液壓滲透載荷不能越過(guò)接觸部分，到另一端，模擬密封情況。
有時(shí)候得手動(dòng)定義加載起始點(diǎn)。
sfe,all,2,pres,,-1 !選中所有接觸單元，-1表示刪除其默認(rèn)起點(diǎn)
sfe,all,2,pres,,1 !選中起點(diǎn)附近的接觸單元，1表示定義起點(diǎn)。
三 兩個(gè)控制收斂的措施
此類分析涉及接觸非線性，材料非線性，需要控制收斂，在不收斂時(shí)可以嘗試下述兩個(gè)方法，
1． 牛頓非對(duì)稱選項(xiàng)
(NROPT,UNSYM): 每一次迭代都更新剛度矩陣，有利于收斂，而且是使用非對(duì)陣剛度矩陣。可用于以下場(chǎng)合。
A 壓潰分析。
B 非對(duì)稱材料，就是用TB命令定義的材料。
C 接觸分析，非對(duì)稱的剛度矩陣能夠擬合切向法向剛度。
展開 