1、加载,第 9 章,求解是对模型施加荷载，然后通过求解器计算有限元解。 荷载可以在前处理器或求解器中施加。,第9章 - 加载 概述,荷载可以分为五类： 自由度约束 指定自由度值。诸如应力分析中的位移或热分析中的温度。 集中荷载 点荷载。如力或热流率。 表面荷载 分布在表面的荷载，如压力或对流。 体荷载 体或场荷载，如温度（引起膨胀）或内部热生成率。 惯性荷载 由于结构质量或惯性引起的荷载，如重力或转动速度。,第9章 - 加载 定义荷载,可以对实体模型加载或对有限元模型直接加载（节点和单元） 。 实体模型更容易加载，因为可供拾取的实体少。 而且，实体模型荷载独立于网格。如果改变网格无需重新加载。,
2、第9章 - 加载 定义荷载,无论怎样加载，求解器都要求荷载加在有限元模型上。因此，在求解时加在实体模型上的荷载，将自动转化到有限元模型上。 在求解之前，通过使用SBCTRAN命令，可以将实体模型荷载转化到有限元模型上。在察看实体模型和有限元模型上所有荷载的时候经常用到。 例如，如果压力是加在面上，在绘制单元的时候将见不到压力，必须通过SBCTRAN 命令或者在求解之后才能看到。,第9章 - 加载 定义荷载,第9章 - 加载 节点坐标系,所有的力、位移和其它与方向有关的节点参量，都在节点坐标系中描述。 输入参量： 力和力矩 FX, FY, FZ, MX, MY, MZ 位移约束 UX, UY,
3、UZ, ROTX, ROTY, ROTZ 耦合与约束方程 等 输出参量： 计算得到的位移 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ 反力 FX, FY, FZ, MX, MY, MZ 其它,节点坐标系和模型中的每个节点有关。 缺省时，节点坐标系与整体直角坐标系一致。例如，所有施加的力和位移约束，缺省时都是在整体直角坐标系中。,第9章 - 加载 .节点坐标系,必要时，可以把节点坐标系旋转到不同的方位。例如： 模拟一个斜的滚动支座。 施加径向力。 施加径向约束（比如模拟一个承受压力的刚性销）。,第9章 - 加载 .节点坐标系,重要提示：节点坐标系经常采用笛卡尔坐标系。NROTAT
4、只是简单的将节点坐标系转到局部坐标系或者整体坐标系，但是节点坐标系与他们没有任何依赖或联系。,第9章 - 加载 .节点坐标系,旋转节点坐标系分四步： 1. 选择想要旋转的节点。 2. 激活旋转节点想要的坐标系 (或生成一个局部坐标系），例如， CSYS,1。 3. 选择Main Menu Preprocessor Modeling Move/Modify Rotate Node CS To Active CS,然后按 Pick All 按钮。或使用 NROTAT,ALL。 4. 重新激活所有节点。,演示： 恢复 rib.db。 把工作平面移至底圆圆心处 (使用关键点中间位置)。 在工作平面原点
5、建立局部柱坐标系。 选择在半径 = 0.35 上的节点并画出它们。 旋转所有被选节点的节点坐标系到激活坐标系。 在所有被选节点上施加 UX 位移约束（或加 FX 力) ，注意径向方位。 激活整体直角坐标系 (CSYS,0)。 旋转所有被选节点坐标系到激活坐标系。 重新画节点，注意荷载的新方向。,第9章 - 加载 .节点坐标系,位移约束也被用于施加对称和反对称边界条件。 对称边界条件：指向边界的位移和绕边界的转动被固定。 反对称边界条件：平行边界的位移和绕垂直边界的转动被固定。,Y,X,第9章 - 加载 位移约束,力是施加在节点或关键点的集中荷载（或“点荷载”）。 点荷载适合于线单元模型，例如，
6、梁，桁架，翼梁，弹簧等。在实体单元或壳单元中，点荷载往往引起应力异常，如忽略点附近应力，结果仍然可以接受。请记住：可以通过选择“忽略”施加点荷载的单元。,第9章 - 加载 集中荷载,在下面左图所示的二维实体单元中，注意加力位置出现最大应力 SMAX (24,652)。当不选择力附近的节点单元时，SMAX (12,279) 就会移到底部角点处，这是由该角点处约束引起的另一处应力异常。,第9章 - 加载 .集中荷载,Reflected about x-z plane half symmetry model,reentry corner,不选底部角点附近的节点和单元，可以在孔附近得到预期的应力 SM
7、AX (7,895)。,第9章 - 加载 集中荷载,注意：对轴对称模型： 输入整个 360上的力的值。 输出值 (反力) 也是基于整个 360上的值。 例如，假定一个半径为 r 的圆柱形壳体，边缘施加 P lb/in 的荷载，把这个荷载施加在二维轴对称壳模型上(例如 SHELL51 单元)，要施加 2prP 的力。,r,P lb/in,2prP lb,第9章 - 加载 集中荷载,检查施加的荷载 激活荷载符号画图： Utility Menu PlotCtrls Symbols 或用命令 - /PBC, /PSF, /PBF 或列表： Utility Menu List Loads ,第9章 - 加载 检查荷载,
