ansys重力載荷的案例
WB驗(yàn)證案例106：重力載荷下鐘擺的運(yùn)動(dòng)
Insert Measures
在頂部rigid dynamics measure中點(diǎn)擊Insert Measures
左側(cè)點(diǎn)擊joint measure，點(diǎn)擊add measure，具體設(shè)置如下
左側(cè)點(diǎn)擊Derived Measures，點(diǎn)擊add measure，具體設(shè)置如下
8.邊界條件
Analysis Settings中設(shè)置兩個(gè)載荷步，具體設(shè)置如下
添加加速度，選擇豎直的加速度，-9810
添加連接副載荷，大小選擇表格
旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置如下，并且最后一步抑制。
插入Measure Varying Joint Load
Measure Varying Joint Load具體設(shè)置如下
9.結(jié)果
右鍵solution插入連接副探針
仿真和理論對(duì)比
結(jié)果
理論
仿真
誤差
最大轉(zhuǎn)角
13.5
13.513
0.096%
最小轉(zhuǎn)角
-13.5
-13.52
0.151%
參考文獻(xiàn)
Da Silva, Marcelo R.M. Crespo. (2016). Fundamentals of Dynamics and Analysis of Motion. (1st ed., Vol 1). Mineola, NY: Dover Publications. 129-136.
展開(kāi) WB驗(yàn)證案例105：重力載荷下鐘擺的運(yùn)動(dòng)
進(jìn)入Mechanical設(shè)置固定桿為剛體，底部添加質(zhì)量點(diǎn)，質(zhì)量為0.2kg
5.接觸
添加對(duì)地的轉(zhuǎn)動(dòng)副，選擇固定桿的頂端面
6.Mesh
網(wǎng)格劃分默認(rèn)即可
7.邊界條件
Analysis Settings中設(shè)置兩個(gè)載荷步，具體設(shè)置如下
添加加速度，選擇豎直的加速度，-9800
添加連接副載荷，大小選擇表格
旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置如下，并且最后一步抑制。
8.結(jié)果
右鍵solution插入連接副探針
仿真和理論對(duì)比
結(jié)果
理論
仿真
誤差
最大轉(zhuǎn)角
28.6°
28.631
0.1%
最小轉(zhuǎn)角
-28.6°
-28.633
0.1167%
這里相信很多小伙伴比較困惑，理論值哪來(lái)的。其實(shí)驗(yàn)證案例都是根據(jù)課本或者一些論文里的案例來(lái)的，并不是腦袋一拍ANSYS團(tuán)隊(duì)自己想出來(lái)的，都是有出處的。但是畢竟是國(guó)外的軟件，人家也不可能借鑒咱們中國(guó)的書(shū)，所以我也一直沒(méi)有寫(xiě)。今天特地還去找了一下這個(gè)案例的參考教程，奈何沒(méi)找到電子書(shū)，只有亞馬遜上有賣。如果有小伙伴有渠道可以找到國(guó)外電子版的書(shū)，可以后臺(tái)私聊我一下。如果能找到，以后我盡量把參考文獻(xiàn)的那幾頁(yè)也分享給大家。
參考文獻(xiàn)
Da Silva, Marcelo R.M. Crespo. (2016).
展開(kāi) 混凝土重力壩在地震載荷下的響應(yīng)分析
在后面幾個(gè)時(shí)刻，隨著地震載荷的繼續(xù)時(shí)間加長(zhǎng)，壩體上出現(xiàn)了越來(lái)越多的裂紋。隨著裂紋的往復(fù)開(kāi)合，導(dǎo)致裂紋處的破壞情況越來(lái)越嚴(yán)重。該破壞情況與實(shí)際中的破壞情況相符。
擴(kuò)展閱讀： “Concrete damaged plasticity,” Section 23.6.3 of the Abaqus Analysis User's Guide, and “Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials,” Section 4.5.2 of the Abaqus Theory Guide.主要是搞清楚本構(gòu)模型，單向加載、卸載、反向加載、循環(huán)加載引起的材料的塑性、剛度劣化、剛度恢復(fù)等現(xiàn)象。
ABAQUS_混凝土重力壩在地震載荷下的響應(yīng)分析.pdf
展開(kāi) LS-DYNA中的操作及設(shè)置（三）（力的輸出，重力載荷，鉸鏈剛度）
二、重力載荷（Gravity Load）
（譯注：重力的加載需要設(shè)置如下關(guān)鍵字：
*LOAD_BODY_OPTION (OPTION=X,Y,Z. 分別表示X方向，Y方向，Z方向的重力)
*DEFINE_CURVE (定義加載曲線)
*SET_PART_LIST （指定施加重力的部件集合，不設(shè)置則為所有部件均受重力）
本文主要討論的是在考慮突然施加重力時(shí)導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)效應(yīng)時(shí)應(yīng)該怎么做。）
關(guān)鍵字*LOAD_BODY_Z 可以應(yīng)用重力載荷（假設(shè)Z為豎直方向），重力的預(yù)加載可以在以下三種分析方式中實(shí)現(xiàn)：
1.顯式或隱式動(dòng)力松弛分析
2.單獨(dú)的隱式分析
3.顯式分析的早期
如下兩個(gè)關(guān)鍵字聯(lián)用可以通過(guò)速度的重新初始化實(shí)現(xiàn)隱式動(dòng)力松弛：
1.設(shè)置 *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION中的idrflag為5，DRTERM為非零值；
2.設(shè)置*INITIAL_VELOCITY_GENERATION中的iphase為1。
這樣用戶就可以利用隱式動(dòng)力松弛來(lái)引入重力（或其它載荷），從而在顯式?jīng)_擊分析中給定一個(gè)初始速度。關(guān)鍵字*CONTROL_IMPLICIT可以控制隱式動(dòng)力松弛的運(yùn)行。
所有為分析模型預(yù)加載重力的辦法均涉及到關(guān)鍵字*LOAD_BODY:
1.使用動(dòng)力松弛進(jìn)行預(yù)先準(zhǔn)靜態(tài)分析時(shí)，程序會(huì)將逐漸增加的重力加載到結(jié)構(gòu)之上。用戶可以設(shè)置兩種加速度-時(shí)間曲線來(lái)定義重力：
A.*LOAD_BODY中LCID選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的曲線。
展開(kāi) 
【Flight opptunnity】NASA運(yùn)用高空科學(xué)氣球、零重力試驗(yàn)飛機(jī)、亞軌道火箭測(cè)試空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷
NASA選取了9項(xiàng)了空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷，進(jìn)行高空科學(xué)氣球、零重力試驗(yàn)飛機(jī)或者亞軌道火箭的搭載試驗(yàn)。此項(xiàng)搭載試驗(yàn)的目的是把這些空間技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室中帶到真實(shí)的太空環(huán)境中去，使這些載荷更接近于實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境。該計(jì)劃被稱為飛行良機(jī)（Flight opptunnity）。美國(guó)宇航局每年進(jìn)行2次選拔，挑選出具有應(yīng)用前景的載荷。并將這些載荷搭載到達(dá)太空的邊緣，從而提供相對(duì)低成本的太空環(huán)境模擬飛行實(shí)驗(yàn)。
飛行良機(jī)計(jì)劃項(xiàng)目主管StephanOrd說(shuō)：“飛行良機(jī)計(jì)劃為科研人員提供了一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)，以便他們能夠在真實(shí)的宇宙空間環(huán)境中測(cè)試其設(shè)計(jì)。亞軌道飛行相對(duì)于軌道成本來(lái)說(shuō)成本較低。載荷可以在真正進(jìn)入太空前，借助該項(xiàng)目盡可能發(fā)現(xiàn)其潛在問(wèn)題。”
飛行良機(jī)的設(shè)立主要有兩項(xiàng)目標(biāo)。
第一，測(cè)試空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)有效載荷。美國(guó)宇航局從申請(qǐng)的項(xiàng)目中選擇了7項(xiàng)：
1、計(jì)劃搭載于宇宙空間站，研究重力對(duì)溫度敏感性材料沸熱傳導(dǎo)效應(yīng)影響的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷。馬里蘭大學(xué)科利奇帕克分校，Jungho Kim。這個(gè)載荷將搭載失重試驗(yàn)飛機(jī)收集材料沸熱傳導(dǎo)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有助于設(shè)計(jì)更精確的沸熱傳導(dǎo)模型，從而推進(jìn)下一代太空熱交換機(jī)的研制。服務(wù)商: Zero-G Corp.
2、微重力下燃料箱最佳冷卻方法的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，佛羅里達(dá)大學(xué)，Jacob Chung。當(dāng)執(zhí)行燃料運(yùn)送或深空載人任務(wù)時(shí)，火箭低溫燃料需要在燃料箱之間轉(zhuǎn)移，對(duì)燃料箱的冷卻就成為了必須進(jìn)行的操作。該技術(shù)有望減少冷卻劑的使用量。服務(wù)商: Zero-G Corp.
3、EMPANADA（一種南美肉餅）:-以造成宇宙塵埃最小的方法在行星上拋錨或開(kāi)采小行星。北卡羅來(lái)納州立大學(xué)，Karen Daniels。EMPANADA有效載荷探索了在微重力條件下穿透土壤的新方法，其靈感來(lái)自于植物的根系。該項(xiàng)技術(shù)可以用于采礦小行星或拋錨在低重力的隕石上。
展開(kāi) 考慮壩體-庫(kù)水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對(duì)比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫(kù)水采用Fluid29單元來(lái)進(jìn)行模態(tài)計(jì)算。
ansys Workbench螺栓載荷提取時(shí)，如何計(jì)算載荷偏心距離（VDI2230） ￥10
問(wèn)題：
VDI2230關(guān)于螺栓的計(jì)算中對(duì)于螺栓載荷的提取沒(méi)有過(guò)多的涉及，本文針對(duì)偏心載荷的提取問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
VDI2230中，對(duì)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(diǎn)之間的距離。
對(duì)于實(shí)際螺栓連接問(wèn)題，幾何結(jié)構(gòu)和載荷狀態(tài)復(fù)雜多變，使用經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)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(jìn)行對(duì)比計(jì)算，依據(jù)案例5的幾何信息創(chuàng)建仿真模型。
約束筒體底面，在內(nèi)表面施加20Mpa壓力載荷，同時(shí)給螺栓施加約150KN的預(yù)緊力（加不加結(jié)果變化不大），連接面設(shè)定為摩擦面。
將兩個(gè)側(cè)面設(shè)定為，frictionless Support，等效對(duì)稱邊界。（這里沒(méi)有使用圓周循環(huán)對(duì)稱邊界，是因?yàn)閳A周對(duì)稱邊界不能支持截面彎矩提取）
注意，在輸出控制中 打開(kāi)“Nodal Forces”，用于端蓋截面的彎矩提取。
計(jì)算完成后，在結(jié)果提取中，插入Probe——Moment Reaction——使用surface類型進(jìn)行端蓋截面彎矩載荷的提取，這里只需要關(guān)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(jìn)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(gè)人認(rèn)為仿真結(jié)果17.535，除了在循環(huán)對(duì)稱設(shè)置上與案例給出條件不同外，其余均能反應(yīng)案例邊界。
補(bǔ)充案例：
以機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)兩端固支梁，在均布載荷下的反彎點(diǎn)計(jì)算模型為例進(jìn)行驗(yàn)證。
仿真結(jié)果
公式計(jì)算值42.2mm，仿真結(jié)果42.23mm。
展開(kāi) Ansys Workbench中，注意重力加速度和加速度的方向
WB中，重力加速度和加速度的方向需要注意：
總結(jié)起來(lái)就是：
如果是施加加速度，那就與運(yùn)動(dòng)的方向相反；
如果是施加重力加速度，那就與重力的方向相同。
舉例：
如下圖，施加加速度方向向上，然后看到相應(yīng)的應(yīng)力云圖。
基于ANSYS桁架式起重機(jī)在重力作用下的位移和變形
雙梁桁架式起重機(jī)廣泛應(yīng)用于車站、港口、工礦企業(yè)等露天貨場(chǎng)，具有跨度大、載荷小的特點(diǎn)。本文基于ANSYS仿真軟件，模擬了其在自身重力作用下的等效位移和變形。
一、有限元模型
起重機(jī)大多采用型鋼通過(guò)焊接方式連接在一起，因此采用ANSYS的梁?jiǎn)卧猙eam
188建立有限元模型。Beam188是一個(gè)二節(jié)點(diǎn)三維梁?jiǎn)卧哂信で凶冃危瑔卧哪Ｐ屠碚撌荰imoshenko理論，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有6個(gè)自由度。beam單元是在使用的過(guò)程需要建立實(shí)常數(shù)，即梁截面的橫截面等相關(guān)參數(shù)。由于在實(shí)際過(guò)程中不同部位的梁使用不同的橫截面，因此需要定義不同的實(shí)常數(shù)。建立L型型鋼的相關(guān)APDL代碼為：SECTYPE,2,BEAM,L,,0&SECOFFSET,CENT&
SECDATA,0.14,0.14,0.014,0.014,0,0,0,0,0,0,0,0模型的建立過(guò)程中由于節(jié)點(diǎn)和單元大量重復(fù)，因此模型在建立過(guò)程中使用了大量的循環(huán)語(yǔ)句。即*DO與*ENDDO語(yǔ)句。建立完成后的有限元模型如圖1所示。
圖1 有限元模型
二、載荷的施加
圖2有限元載荷模型
起重機(jī)在安裝的時(shí)候，底部固定在地面上。因此，在模型載荷的施加過(guò)程中，底面的節(jié)點(diǎn)全部固定。在給起重機(jī)加重力作用時(shí)，ANSYS施加的是重力加速度。重力加速度與重力的作用相反。相關(guān)的APDL代碼為acel,,9.8,,。載荷的施加效果如圖2所示。
三、結(jié)果的分析
圖3 桁架式起重機(jī)的等效變形圖
圖4 桁架式起重機(jī)的等效位移
圖3和圖4所示為起重機(jī)的等效變形圖和等效應(yīng)力圖。由結(jié)果可知，起重機(jī)的等效變形圖與實(shí)際情況相符合。
展開(kāi) 關(guān)于ANSYS載荷的考慮
關(guān)于ANSYS載荷的考慮，包括載荷的種類， 添加載荷應(yīng)遵循的原則還可以！
載荷考慮.rar
Ansys Workbench提取螺栓連接面載荷方法記錄 ￥10
問(wèn)題：
在使用理論方法對(duì)螺栓強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估時(shí)，需要輸入螺栓所受的載荷作為計(jì)算輸入。螺栓載荷在復(fù)雜工況下，通常使用有限元仿真的方式進(jìn)行模擬。此時(shí)需要準(zhǔn)確提取螺栓位置的載荷大小用后續(xù)理論校核。
示例：
如下圖所示，兩個(gè)零件一端鉸接一端使用螺栓連接。在螺栓側(cè)端面施加2000N載荷（無(wú)螺栓預(yù)緊力）。需要提取螺栓在連接面處所受到的載荷包括：力和力矩。
載荷提取結(jié)果：
1.螺栓連接面位置作用力
2.螺栓連接面位置因載荷分布不均產(chǎn)生的彎矩
詳細(xì)步驟：
1.螺栓連接面位置的載荷提取，需要在結(jié)果輸出中打開(kāi)節(jié)點(diǎn)力輸出項(xiàng)“Nodal Forces-Yes”
2.需要在螺栓連接面位置創(chuàng)建局部坐標(biāo)系和虛擬結(jié)構(gòu)面
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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聲 明:1、ANSYS知識(shí)普及系列中所有資料均來(lái)自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
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 Wrokbench分段復(fù)雜函數(shù)載荷，加載方式記錄 ￥10
問(wèn)題：
Ansys Workbench的載荷加載形式有三種，constant/table/function。Constant是在載荷步內(nèi)給定恒定值；table形式較為便捷，可以在定義每個(gè)子步的載荷大小； function形式可以輸入以time/X/Y/Z為變量的簡(jiǎn)單方程。
但是仍有某些形式的載荷較難輸入，例如分段復(fù)雜函數(shù)載荷等。
解決方法：
需要使用Ansys經(jīng)典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令；再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式：
1. Ansys經(jīng)典中function公式編輯器輸入分段函數(shù)。
在function頁(yè)卡中選著變量time，在Regime頁(yè)卡中逐個(gè)定義分段函數(shù)；
定義完成后點(diǎn)擊保存，并輸入函數(shù)名“TEST3.func”
2. 再次點(diǎn)擊標(biāo)題欄的Parameters>Functions>Read From files>找到剛才保存的TEST3.func。并在Table Parameter Name中給編輯導(dǎo)入的分段函數(shù)命名PForce。此后分段函數(shù)即被公式編輯器編譯為表格數(shù)組形式，數(shù)組的名稱為：PForce。
3. 提取分段函數(shù)數(shù)值的ADPL命令形式，用于Workbench使用。
完成分段函數(shù)導(dǎo)入和命名后，在下拉列表中的File>List>Log file中可以查看經(jīng)典界面GUI操作對(duì)應(yīng)的ADPL命令。在這里可以將上述function公式編輯器導(dǎo)入的分段函數(shù)數(shù)組對(duì)應(yīng)ADPL命令顯示出來(lái)。（有時(shí)log file顯示不及時(shí)，再重復(fù)一次即可）
4. 在Workbench內(nèi)創(chuàng)建加載remote point點(diǎn)，并設(shè)定加載點(diǎn)的ADPL name為“LoadPoint“，用于加載。
展開(kāi) Ansys中的載荷定義
請(qǐng)問(wèn)一下，在前處理中定義載荷與在求解器中定義載荷有什么不同？
各位高手對(duì)這個(gè)一定很其給出吧，指點(diǎn)一下，謝謝！
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
