前段時間做的乙個專案中,大量使用了梯形荷載,尤其是在柱座標系下定義漸變荷載,查閱了一些資料,現將所學心得貼出,希望對您能有益處。(希望斑竹加分,呵呵)
1、使用格式
sfgrad,lab,slk**,sldir,slzer,slope
lab:有效的表面荷載標籤,如pres、conv、hflux等
slk**:斜率座標系統的參考編號,預設為0。
sldir:斜率的方向。
slzer:斜率基值為零的座標位置。
slope:每單位長度或每單位角度的載荷值。
然後可以使用sf、sfe、sfl、sfa命令再施加表面荷載,則每個節點處的載荷值為:
cvalue=value+(slope*(coord-slzer))
2、若取消先前定義的梯度,則定義個沒有指定值的sfgrad即可。
3、在笛卡兒座標系下的使用:
sfgrad,pres,0,y,0,-25斜率為-25
nsel選擇壓力施加的節點
sf,all,pres,500 !在y=0處為500,在y=10處為250,在y=20處為0
4、在柱座標系下應遵循的規則(在柱座標系下施加漸變荷載必須遵守這兩條規則)
(1)slzer以度表示,slope以荷載/度表示。
(2)設定cscir,使待載入的表面不通過座標系奇異點。
(3)選擇slzer,使之與cscir設定一致。如果奇異點在180度(cscir,k**,0,預設),slzer應在-180-180之間。如果奇異點在0度處(cscir,k**,1),slzer應在0度-360度之間。
5、在柱子座標系下的使用舉例。
因為做這個比較多而且相對在笛卡兒座標系下複雜些,因此說的較多些
對位於區域性柱座標系11的半圓殼施加乙個作用於外部的楔形壓力,壓力位置從-90位置的400逐漸變化到90度位置的580。
預設情況下,奇異點位於柱座標系中的180度,因此殼的座標範圍從-90-90度,施加命令流如下:
local,11, !定義區域性柱座標系
sfgrad,pres,11,y,-90,1指定壓力作用於-90度,斜率為1個單位/度
sf,all,pres,400在-90度為400,在0度為490,在90度為580。
但如果把初始位置寫為270度,則可能導致所施加的漸變荷載與要求的荷載值不同,這是因為奇異點預設情況下位於180度,這樣就違背了4中的規則(3),結果程式將這樣施加荷載:在270度處施加荷載值為400,施加在90度位置處的荷載為220,施加與0度位置處的荷載值為130,施加於-90度位置處的載荷值為40,與原來所要施加荷載的期望不同。
假設將奇異點位置改變到0度,滿足第3條規則(270度在0-360度之間),但殼的上半部分,節點的座標範圍在0-90度之間,而殼的下半部分,節點的座標範圍在270-360度之間,待載入的表面通過奇異點,違背規則2,舉例如下:
local,11, ! 定義區域性柱座標系
cscir,11,1將奇異點改變到0度
sfgrad,pres,11,y,270,1
程式將使用270度位置的荷載400和1單位/度的斜率計算得到:施加於270度位置的載荷值為400,360度位置的載荷為490,90度位置的載荷為220,0度位置的載荷為130,違背規則2,在逐漸變化的載荷上將產生乙個奇異點。
1、關於slzer的定義,我同意樓主的理解,但是斜率基值為零的座標位置不明確,比如在乙個面的中上部分施加三角形的面荷載,頂部荷載為0,斜率為負值。這時,我的理解是slzer的位置在頂部,而按主的意思,slzer在底部(樓主的例子就是這樣),這不符合實際的吧,因為通常的座標系是y軸朝北為正的。
2、還是如上三角形的分布載荷,如果先劃分網格再載入,這時應該只選擇中上部的節點,這時怎麼選擇效率才高呢。
本人新手,還請指正!
例如從y座標為5的位置開始施加梯形荷載,初始值為100,斜率為-20,則在y座標為10的位置荷載值為0。
sfgrad,pres,0,y,5,-20
nsel,。。。
sf,all,pres,100
2、可以根據座標進行選擇,例如 nsel,s,loc,y(x或z),。。
/prep7
!*et,1,solid65
!*r,1,3, , , ,3, ,
rmore, , ,3, , , ,
!*uimp,1,ex, , ,30e3,
uimp,1,nuxy, , ,.2,
uimp,1,alpx, , , ,
uimp,1,reft, , , ,
uimp,1,mu, , , ,
uimp,1,damp, , , ,
uimp,1,dens, , , ,
!*uimp,3,ex, , ,200e3,
uimp,3,nuxy, , ,.27,
uimp,3,alpx, , , ,
uimp,3,reft, , , ,
uimp,3,mu, , , ,
uimp,3,damp, , , ,
uimp,3,dens, , , ,
!*tb,mkin,1, , , ,
!*tbmodif,1,2,0.0005
tbmodif,1,3,0.001
tbmodif,1,4,0.002
tbmodif,1,5,0.0025
tbmodif,1,6,0.0038
tbmodif,2,2,15
tbmodif,2,3,24
tbmodif,2,4,30
tbmodif,2,5,29
tbmodif,2,6,22
tb,concr,1, , , ,
!*tbmodif,2,1,0.6
tbmodif,3,1,0.95
tbmodif,4,1,3
tbmodif,5,1,28
tb,bkin,3, , , ,
!*tbmodif,2,1,210
tbmodif,3,1,2e3
在ansys中如果要在乙個面上施加沿某個方向變化的面荷載,需要有兩步來完成:
這裡以乙個在圓筒內表面加內水壓力的例子進行說明。
第一步,設定面荷載變化規律。如果面荷載沿z向變化,後面指定面荷載從z=100開始變化,並按斜率為-9800進行變化,可用如下語句
sfgrad,pres,,z,100,-9800 !也就是準備在高100公尺的圓柱加內水壓力吧
第二步,施加面荷載。在指定的面上施加按第一步設定的面荷載變化規律的面荷載。
sfa,p51x,1,pres,0
這個語句相當於在指定面上施加法向荷載(選圓筒體內表面),在z=100時荷載值為0,隨z座標變化荷載值以變化率-9800進行變化,這樣在z=0時荷載值為-9800*100
每次用sfgrad進行設定後僅對隨後的sfa命令有效,直倒下次再用sfgrad進行設定。
在面上施加荷載後,對模型剖分後可以執行以下命令來檢視加的面荷載是否正確
/psf,pres,norm,2,0,1以箭頭方式顯示面荷載
sftran 將麵荷載轉化到有限元模型上
for example:
sfgrad,pres,0,y,0,-25 ! y slope of -25 in global cartesian
nselselect nodes for pressure application
sf,all,pres,500pressure at all selected nodes:
500 at y=0, 250 at y=10, 0 at y=20
如果要選出最靠近某個座標位置(x0,y0,z0)處的節點或關鍵點,很多人首先想到的就是通過如下系列命令來選擇:
nsel,s,loc,x,x0
nsel,r,loc,y,y0
nsel,r,loc,z,z0
但當所選節點離(x0,y0,z0)較大時,這樣選擇會失效,最佳的選擇方式是:
nn1=node(x0,y0,z0) ! node()為一get函式,它將離(x0,y0,z0)最近的節點號賦予變數nn1
nsel,s,,,nn1
類似的get函式非常多,請詳細參考ansys apdl程式設計師指南。
設定荷載是疊加的
sfcum,pres,add
否則,預設計算中認為最後一次的代替前面各此,不會產生疊加效果
以集中力的形式載入上去(不知道說的對不對?)
即:nsel,s,,,1
*get,mm,node,,count
f,all,fy,-60/ncont
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