使用ANSYS表面效應(yīng)單元施加周向載荷的一個(gè)例子

2013-08-06  by:廣州Ansys中心  來源:仿真在線

使用ANSYS表面效應(yīng)單元施加周向載荷的一個(gè)例子

本例主要說明如何在圓柱坐標(biāo)系中使用表面效應(yīng)單元來定義表面載荷,以施加扭矩之類的載荷。
         所使用的幾何模型如圖,是兩個(gè)鑲嵌在一起的圓柱體。為了劃分 MAP 網(wǎng)格,將它切割為 8 塊:

                 

   
      雖然切割后的模型可以采用 MAP 方式劃分網(wǎng)格,但是為了更有一般性,這里采用 Free 方式劃分網(wǎng)格,所用單元是 SOLID45 單元,它退化后是線性四面體,在結(jié)果分析中是不推薦的,這里只是為了說明問題,為了簡單而使用。實(shí)際結(jié)構(gòu)分析時(shí),仍推薦 Solid92 或 Solid95 二次單元:

                

       定義表面效應(yīng)單元:
          Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Surface Effict > Surf154

               

   
      為了在圓柱坐標(biāo)系中使用表面效應(yīng)單元,不能使用系統(tǒng)的圓柱坐標(biāo)系,而必須另外創(chuàng)建局部圓柱坐標(biāo)系。
      采用三個(gè) KP 點(diǎn) (或節(jié)點(diǎn),或三個(gè)指定坐標(biāo)點(diǎn))  來創(chuàng)建局部坐標(biāo)系,為此,在 GUI 中顯示 Lines:

               

   
      創(chuàng)建局部坐標(biāo)系:
          Utility Menu > Workplane > Local Coordinate > Create Local CS > By 3 Keypoints > 彈出選擇 KP 對話框
              

   
      順序選擇 3 個(gè) KP 點(diǎn):
             

   
      選擇 3 個(gè) KP 點(diǎn)后,彈出創(chuàng)建坐標(biāo)系對話框:
        在其中,設(shè)置坐標(biāo)系編號為 11; 坐標(biāo)系類型為 Cylindrical:
             

   
      局部坐標(biāo)系創(chuàng)建完畢,點(diǎn)擊 OK 后在模型上,局部坐標(biāo)系原點(diǎn)處會顯示新坐標(biāo)系編號 11,同時(shí) GUI 界面右下方會顯示當(dāng)前坐標(biāo)系已修改為新創(chuàng)建的坐標(biāo)系:
            

         注意:如果在 GUI 中沒有顯示局部坐標(biāo)系的編號,可以通過如下操作使其顯示:
              Utility Menu > PlotCtrls > Symbols…  > 在彈出對話框中激活 Local Coordinate System > OK
            

   
      以下說明如何創(chuàng)建表面效應(yīng)單元和施加環(huán)向載荷。為了方便,順序創(chuàng)建兩個(gè)由 area 組成的 Component:
           

       然后分別選擇屬于這些面的節(jié)點(diǎn):
          Utility Menu > Select > Nodes > Attached to > Areas,all
      并創(chuàng)建相關(guān)節(jié)點(diǎn)的 Component:

           然后,分別調(diào)出相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的 Component ,并通過:

               Utility Menu > Select  > Elements > Attached to > Nodes > Apply

          選擇與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)集相關(guān)的單元,再創(chuàng)建表面效應(yīng)單元。以下是對于 Component  N1 的操作結(jié)果:
             

        [注意]   這里如果不選擇與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)集相關(guān)的單元,有可能不能生成表面效應(yīng)單元。

   
     選擇新生成的表面效應(yīng)單元,創(chuàng)建單元的 Component - E1。
              

   
        然后調(diào)出 Component N2,并選擇與這些節(jié)點(diǎn)相關(guān)的單元:
              

   
    再創(chuàng)建與節(jié)點(diǎn)組 N2 相關(guān)的表面效應(yīng)單元,并選擇新創(chuàng)建的表面效應(yīng)單元?jiǎng)?chuàng)建 Component - E2:
              

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