ansysworkbench邊界條件解析PPT學習教案

1、會計學1ansysworkbench邊界條件解析邊界條件解析1.1 加速度 加速度以長度比上時間的平方為單位作用在整個模型上。由于加速度施加到系統(tǒng)上，慣性將阻止加速度所產生的變化，因此慣性力的方向與所施加的加速度的方向相反。 加速度可以通過定義部件或者矢量進行施加。 在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertAcceleration，則在細窗口出現(xiàn)定義加速度設置面板，該面板包括兩個選項：模型范圍選擇（Scope）和定義方法（Definition）。第1頁/共26頁1.2標準的地球重力 可以作為一個載荷施加。其值為9.80665 m/s2 （在國際單位制中），標準的地球重力載荷方向可以沿

2、總體坐標軸的任何一個軸。不需要定義與其實際相反的方向得到重力的作用力。該邊界條件適用于顯示動力學，剛體動力學，靜力學分析和瞬態(tài)結構動力學分析的二維或三維模型。 在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertStandard Earth Gravity，則在細窗口出現(xiàn)如圖所示的定義重力加速度設置面板，該面板包括兩個選項：模型范圍選擇（Scope）和定義方法（Definition）。第2頁/共26頁1.3 轉動速度 轉動速度是另一個可以實現(xiàn)的慣性載荷。整個模型圍繞一根軸在給定的速度下旋轉，可以通過定義一個矢量來實現(xiàn)，給定轉速大小和旋轉軸；也可以通過分量來定義，在總體坐標系下指定點和分量值 在支

3、持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertRotational Velocity，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義轉速的設置面板，該面板暴力兩個個選項：模型范圍選擇（Scope）和定義方法（Definition）第3頁/共26頁2.1 壓力 壓力只能施加在表面并且通常與表面的法向一致；正值代表進入表面（例如壓縮）負值代表從表面出來（例如抽氣等）；壓力的單位為每個單位面積上力的大小，即Pa。如圖所示給出了施加壓力示意圖。該邊界條件支持諧響應分析，顯示動力學分析，結構靜力學分析和瞬態(tài)動力學分析。在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertPressure，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義壓力

4、的設置面板，該面板包括個選項：模型范圍選擇（Scope）和定義方法（Definition）。第4頁/共26頁2.2 靜水壓力 在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertHydrostatic Pressure，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義靜水壓力的設置面板，該面板包括四個選項：模型范圍選擇（Scope），定義方法（Definition），靜水的加速度（Hydrostatic Acceleration）和自由面位置（Free Surface Location）。圖給出了在圖中設置后產生的靜水壓力云圖。第5頁/共26頁2.2 靜水壓力第6頁/共26頁2.3 集中力 力可以施加在結構的最外

5、面，邊緣或者表面如圖所示。 力將分布到整個結構當中去。這就意味著假如一個力施加到兩個同樣的表面上，每個表面將承受這個力的一半。力單位為質量*長度/時間2。力可以通過定義矢量，大小以及分量來施加。第7頁/共26頁2.3 集中力 在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertForce，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義集中力的設置面板，該面板包括兩個選項：模型范圍選擇（Scope），定義方法（Definition） 第8頁/共26頁2.4 遠端力 允許在面或者邊上施加偏置的力，設定力的初始位置（利用頂點，圓或者x,y,z的坐標），力可以通過矢量和大小或者分量來定義，這個在面上將得到一個等效的力加

6、上由于偏置的力所引起的力矩，這個力分布在表面上，但是包括了由于偏置力而引起的力矩。遠端力可以施加在空間的任意位置，它的理論根據(jù)為工程力學中的力的平移定理。該定理敘述如下：第9頁/共26頁2.4 遠端力在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertRemote Force，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義集中力的設置面板，該面板包括三個選項：載荷作用范圍（Scope），定義方法（Definition）和高級選項（Advanced）。第10頁/共26頁2.4 遠端力圖5-13和圖5-14分別給出了耦合作用面和柔性變形作用面對應的總體變形云圖，由圖可知，將遠端力作用面設置為耦合，則該作用面的法向保

7、持不變，而將遠端力作用面的設置為柔性或剛體，則該作用面會隨著載荷變形而移動。第11頁/共26頁2.5 軸承載荷 軸承載荷僅適用于圓柱形表面。其徑向分量將根據(jù)投影面積來分布壓力載荷。軸向載荷分量沿著圓周均勻分布。一個圓柱表面只能施加一個軸承載荷。假如一個圓柱表面切分為兩個部分，那么在施加軸承載荷的時候一定要保證這兩個柱面都要選中。載荷的單位同力的單位。在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertBearing Load，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義軸承載荷的設置面板，該面板包括兩個選項：載荷作用范圍（Scope）和定義方法（Definition）。第12頁/共26頁2.5 軸承載荷 如圖

8、給出了豎直向上軸承載荷徑向力分布圖，由圖可知，軸承載荷的徑向力實際值作用于半個圓柱面，并且與軸承載荷方向相同的圓柱面的徑向力最大，而與軸承載荷方向垂直的圓柱面徑向力為0。第13頁/共26頁2.6 螺栓預緊力 在圓柱形截面上施加預緊載荷以模擬螺栓聯(lián)接，螺栓預緊載荷只能在3D模擬中采用，需要定義一個以z軸為主方向的局部柱坐標系。允許多個實體施加一個預緊載荷，如一個螺栓載荷應用到劃分為多體零件的螺栓上 第14頁/共26頁2.6 螺栓預緊力 在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertBolt Pretension，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖5-18所示的定義螺栓預緊力的設置面板，該面板包括兩個選項：

9、載荷作用范圍（Scope）和定義方法（Definition）。第15頁/共26頁2.7 力矩 對于實體，力矩可以施加在任意表面，假如選擇了多個表面，那么力矩將分攤在這些表面上。力矩可以用矢量及其大小或者分量來定義。當用矢量表示時，其遵守右手法則。在實體表面，力矩也可以施加在頂點或邊緣，這與通過矢量或分量定義的以表面為基礎的力矩類似。 力矩的單位為力乘上長度第16頁/共26頁2.7 力矩 在支持的求解環(huán)境中，右擊求解類型，選擇InsertMoment，則在細節(jié)窗口出現(xiàn)如圖所示的定義力矩的設置面板，該面板包括三個選項：載荷作用范圍（Scope）和定義方法（Definition）和高級選項（Adva

10、nced）。第17頁/共26頁2.8 線性壓力 線性壓力只能用于三維模擬中，通過載荷密度形式給一個邊上施加一個分布載荷，單位是單位長度上的載荷。如果用戶將施加線性壓力的邊的幾何參數(shù)進行了參數(shù)話，如果該邊變大或縮小后，線性壓力保持不變，但是總壓力會隨之增大或縮小。第18頁/共26頁3.1 完全固定約束 完全固定約束，可以施加在點，線，面上，并且在這些位置的位移設置為0，即為完全剛性約束。第19頁/共26頁3.2 位移約束 位移約束，可以施加在點，線，面上，并且在這些位置上1可以設置0位移和非0位移約束，0位移約束等效于完全固定，非0位移約束，相當于位移載荷。用戶可以通過指定不同的坐標系，施加徑向和周向約束。第20頁/共26頁3.3 遠端位移約束 用戶可以在點，線和面上施加遠端位移，遠端位移可以在實體模型的邊界上引入轉動自由度。第21頁/共26頁3.4 無摩擦支撐 無摩擦支撐約束條件，只能施加到面上，它約束面地法向運動，而允許面在切向上可以自由運動（無摩擦運動）。相當于約束一個方向自由度，釋放兩個方向自由度。第22頁/共26頁3.5 只壓縮支撐 只壓縮支撐約束條件，只能施加到面上，它只約束面法向壓縮的位移，不約