ansys力載荷位置
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys力載荷位置的實(shí)例教程
設(shè)壓力分布函數(shù)為F=2RSIN(AF)COS(XT)
命令流
*do,i,1,N (共N個單元）
csys,2 （激活極坐標(biāo)系）
esel,,,i （選擇第i個單元）
xe=centrx(i) （xe為單元中心X坐標(biāo)）
ye=centry(i) （ye為單元中心y坐標(biāo)）
ze=centrz(i) （ze為單元中心z坐標(biāo)）
*GET,AA,ELEM,I,AREA
f=2*sin(xe)*cos(ye)*cos(ze)
sfe,i,1,pres,,f/AA,,,
*enddo
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先選要加載荷的面，get其最大單元號和最小單元號。再做上面提到的循環(huán)，循環(huán)從最小單
元號到最大單元號。循環(huán)過程中，判斷所循環(huán)的單元號在所選的面內(nèi)是否存在。
命令流：
asel,... (要加載荷的面）
esla,,,, (和面相聯(lián)的單元）
*GET,eMAX,ELEM,0,NUM,MAX !獲取最大單元號
*GET,eMIN,ELEM,0,NUM,MIN !獲取最小單元號
*do,i,emin,emax
*if,esel(i),eq,1,then (該句語法請查幫助，這里憑記憶寫出）
！！！*do,i,1,N (共N個單元）
csys,2 （激活極坐標(biāo)系）
esel,,,i （選擇第i個單元）
xe=centrx(i) （xe為單元中心X坐標(biāo)）
ye=centry(i) （ye為單元中心y坐標(biāo)）
ze=centrz(i) （ze為單元中心z坐標(biāo)）
*GET,AA,ELEM,I,AREA
f=2*sin(xe)*cos(ye)*cos(ze)
sfe,i,1,pres,,f/AA,,,
*endif (判斷結(jié)束）
*enddo
展開 問題：
在結(jié)構(gòu)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(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，將加載區(qū)域逐層切分為多個區(qū)域；或者利用Named Selection將加載區(qū)域分割為多個加載區(qū)域。再按區(qū)域分段加載，但是每個分區(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)，且每個分區(qū)的載荷定義較難控制。并且通過支反力結(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，封裝了ACT插件，可以簡便快捷的實(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，簡便易上手。
展開 掌握施加位移約束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進(jìn)行后處理，包括約束反力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學(xué)的對比，切應(yīng)力和正應(yīng)力云圖的提取方法。
一、問題描述
一簡支梁，總長l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E= 200 GPa，泊松比u = 0.3。分別受三種載荷作用：（1）受集中力F =100 N；（2）集中力偶Me= 20 N·m；（3）受均布載荷q =500 N/m。計(jì)算梁的約束反力、內(nèi)力（剪力和彎矩）、應(yīng)力（切應(yīng)力和正應(yīng)力）和變形（轉(zhuǎn)角和撓度）。
二、理論計(jì)算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(xué)(第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 110-209.
三、GUI步驟
1．進(jìn)入ANSYS
程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：file → Run。
2．定義工作文件名及工作標(biāo)題
(1)定義工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 輸入文件名file→ OK。可不用輸入，默認(rèn)為file。
(2)定義工作標(biāo)題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
3．定義單元屬性
(1)定義單元類型：
①指定BEAM188單元：MainMenu >Preprocessor >Element Type >Add/Edit/Delete→Add→在左列表框中選擇Beam，在右列表框中選擇2node 188 →OK。
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問題：
在結(jié)構(gòu)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(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：
受彎曲變形，用梁單元BEAM188建模分析。梁單元的單元屬性有單元類型、截面屬性和材料屬性。掌握施加位移約束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進(jìn)行后處理，包括約束反力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學(xué)的對比，切應(yīng)力和正應(yīng)力云圖的提取方法。
一、問題描述
一簡支梁，總長l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E
設(shè)壓力分布函數(shù)為F=2RSIN(AF)COS(XT)
命令流
*do,i,1,N (共N個單元）
csys,2 （激活極坐標(biāo)系）
esel,,,i （選擇第i個單元）
xe=centrx(i) （xe為單元中心X坐標(biāo)）
ye=centry(i) （ye為單元中心y坐標(biāo)）
ze=centrz(i) （ze為單元中心z坐標(biāo)）
*GET,AA,ELEM,I,AREA
f=2*sin(xe
