【正文】 表 21 每個學(xué)科中可用的 DOF 約束學(xué)科結(jié)構(gòu)分析熱分析磁場分析電場分析流體分析自由度平移旋轉(zhuǎn)溫度矢量勢標(biāo)量勢電壓速度壓力。表 22 顯示了施加、列表顯示和刪除 DOF 約束的命令。AY 等）標(biāo)識符所指的方向基于節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系。ROTZ163。標(biāo)識符（如 UX163。以下幾節(jié)討論如何施加各類載荷約束，集中力，表面載荷，體積載荷，慣性載荷和耦合場載荷，并解釋如何指定載荷步選項(xiàng)。不便使用圖形拾取施加載荷。不必?fù)?dān)心約束擴(kuò)展，可簡單地選擇所有所需節(jié)點(diǎn)，并指定適當(dāng)?shù)募s束。線或面的對稱或反對稱條件(DL,SYMM, DL,ASYM, DA,SYMM, 或DA,ASYM) 經(jīng)常引入節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn),而屬于被約束的線或面的節(jié)點(diǎn),它的節(jié)點(diǎn)約束,節(jié)點(diǎn)力,聯(lián)結(jié),或約束平衡將受到影響。例如,在一個面上的SFADELE,PRES 命令將立即刪除任何在這個面上單元用SFE,PRES39。s 命令。如果你將實(shí)體模型載荷與有限元模型載荷、藕合或約束方程混合起來，應(yīng)該預(yù)防以下沖突:?轉(zhuǎn)換過的實(shí)體模型載荷將取代現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)或單元載荷,而不管這些載荷的輸入順序。）不能顯示所有實(shí)體模型載荷。）施加關(guān)鍵點(diǎn)約束很棘手，尤其是當(dāng)約束擴(kuò)展選項(xiàng)被使用時(shí)。此時(shí)，載荷施加于主自由度。因此，實(shí)體模型和有限元模型可能具有不同的坐標(biāo)系和加載方向。缺點(diǎn)ANSYS 網(wǎng)格劃分命令生成的單元處于當(dāng)前激活的單元坐標(biāo)系中。與有限元模型相比，實(shí)體模型通常包括較少的實(shí)體。即：你可以改變單元網(wǎng)格而不影響施加的載荷。因此，如果將載荷施加于實(shí)體模型，在開始求解時(shí)，程序自動將這些載荷轉(zhuǎn)換到節(jié)點(diǎn)和單元上。同樣地，可以在線和面或在節(jié)點(diǎn)和單元面上指定對流（和其它表面載荷）。26ANSYS 基本分析過程指南 如何加載可將大多數(shù)載荷施加于實(shí)體模型（關(guān)鍵點(diǎn)，線和面）上或有限元模型（節(jié)點(diǎn)和單元）上。 Load step options 載荷步選項(xiàng)）（是用于表示控制載荷應(yīng)用的各選項(xiàng)（如時(shí)間，子步數(shù)，時(shí)間步，載荷為階躍或逐漸遞增）的總稱。 KBC,0 表示載荷為坡道載荷； KBC,1 表示載荷為階躍載荷。216。192。194。170。201。216。190。237。218。195。 Substeps / Time and Substps / Time amp。201。216。 Substeps / Time and Substps / Time amp。圖 24 階躍載荷與坡道載荷 KBC 命 令 (Main MenuSolutionSol39。161。202。如圖 24(b)203。163。190。249。如果載荷是階躍的，那么，全部載荷施加于第一個載荷子步，且在載荷步的其余部分，載荷保持不變。平衡迭代純粹是為了收斂而在給定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算的迭代求解方法。子步為載荷步中的時(shí)間點(diǎn)，在這些時(shí)間點(diǎn)，求得中間解。163?！薄?98。202?！?88。206。187。228。177。172。208。226。243。164。161。218。172。203。242。163。在這種情況下，時(shí)間等于載荷步開始時(shí)的時(shí)間值加上弧長載荷系數(shù)（當(dāng)前所施加載荷的放大系數(shù)）的數(shù)值。這種技術(shù)非常有用，例如，在大變形屈曲分析中，其任務(wù)是跟蹤結(jié)構(gòu)載荷增加時(shí)結(jié)構(gòu)的變形。163。189。172。171。234。181。228。177。205。201。216。185。212。172。在這樣的分析中，通過賦給自定義的時(shí)間值，就可建立自己的跟蹤參數(shù)。賦依次類推。在載荷步 2 結(jié)束時(shí)， time=2163。缺省情況下，程序自動地對 time 賦值，在載荷步 1 結(jié)束時(shí)，賦 time=1163。： TIMEGUI:Main MenuPreprocessorLoadsTime/FrequencTime and Substps or Time Time StepMain MenuSolutionSol39。163。193。195。使用下列方法之一賦時(shí)間值：Command(s)163。 顯然，在瞬態(tài)分析或與速率有關(guān)的靜態(tài)分析（蠕變或粘塑性）中，時(shí)間代表實(shí)際的、按年月順序的時(shí)間，用秒、分鐘或小時(shí)表示。其好處是：在所有情況下可以使用一個不變的“計(jì)數(shù)器”或“跟蹤器”，不需要依賴于分析的術(shù)語。 第二個載荷步，得到最終收斂解，且僅有一個使用 1525 次平衡迭代的子 步。 例如，對二維非線性靜態(tài)磁場分析,為獲得精確解,通常使用兩個載荷步。24ANSYS 基本分析過程指南，平衡迭代是在給定子步下為了收斂而計(jì)算的附加解。在線性或非線性瞬態(tài)分析中，使用子步滿足瞬態(tài)時(shí)間累積法則（為獲得精確解通常規(guī)定一個最小累積時(shí)間步長）。使用子步，有如下原因。圖 22 使用多個載荷步表示瞬態(tài)載荷歷程。161。212。208。211。211。178。186。212。184。200。181。163。178。177。178。181。186。212。211。211。178。186。212。184。182。181。163。186。212。208。207。： ESELGUI:Utility MenuSelectEntities圖 22 顯示了一個需要三個載荷步的載荷歷程曲線－第一個載荷步用于（rampedload163。163。193。195。Command(s)163。ANSYS 程序?qū)言诘谝粋€載荷步選擇的單元組用于隨后的所有載荷步，而不論你為隨后的載荷步指定哪個單元組。在線性靜態(tài)或穩(wěn)態(tài)分析中，可以使用不同的載荷步施加不同的載荷組合－在第一個載荷步中施加風(fēng)載荷，在第二個載荷步中施加重力載荷，在第三個載荷步中施加風(fēng)和重力載荷以及一個不同的支承條件，等等。其它與載荷有關(guān)的術(shù)語的定義在下文中出現(xiàn)。析得到的結(jié)果用作為另一分析的載荷。214。210。180。163。191。199。202。204。214。210。181。186。212。201。210。206。163。186。212。179。186。241。Coupledfield loads163。和角加速度。182。203。189。163。182。203。188。193。214。200。163。186。212。181。198。210。208。185。204。206。211。163。186。212。208。185。Inertia loads163。161。182。195。193。206。214。206。179。180。212。163。194。203。179。201。200。206。214。206。193。200。212。fluences163。186。182。206。206。214。206。185。189。212。163。200。192。161。186。212。179。187。181。187。204。206。163。186。212。187。204。Body load163。185。225。218。172。231。253。163。201。216。188。214。196。207。230。237。246。179。218。211。169。170。169。201。216。230。237。168。力和力矩；在熱力分析中為熱流速率；在磁場分析中為電流段。206。182。214。177。214。206。185。189。212。163。200。192。161。186。212。214。188。181。181。189。208。196。211。188。202。206。163。193。Force163。DOF constraint （DOF 約束）將用一已知值給定某個自由度。 什么是載荷在 ANSYS 術(shù)語中，載荷（loads）包括邊界條件和外部或內(nèi)部作用力函數(shù)，如圖 21 所示。因此，在分析中指定合適的載荷條件是關(guān)鍵的一步。關(guān)于 POST1 和 POST26 的功能和使用方法的細(xì)節(jié)在本文檔的后面章節(jié)中描述。可獲得結(jié)果數(shù)據(jù)對時(shí)間（或頻率）的關(guān)系的圖形曲線及列表。169。 POST26 為時(shí)間歷程后處理器，用于查看模型的特定點(diǎn)在所有時(shí)間步內(nèi)的結(jié)果。析的結(jié)果的列表。202。189。186。178。188。188。210。206。206。228。162。190。212。223。181。200。195。241。201。163。167。208。206。189。202。191。212。189。 鍵 入 POST1 的 命 令 為 /POST1 (Main MenuGeneralPostproc)163。163。 檢查分析結(jié)果 一旦完成計(jì)算，可通過 ANSYS 后處理器察看結(jié)果。169。238。252。168。而可以將所有組結(jié)果（所有子步的結(jié)果）寫入結(jié)果文件中。163。214。191。190。202。212。193。225。233。210。211。189。180。195。202。177。178。181。210。206。161。191。190。202。188。210。 結(jié) 果 被 寫 入 結(jié) 果 文 件 （ , , , 或163。169。238。252。168。163。在分析指南手冊的分析步驟中描述了所需的載荷步選項(xiàng)。 指定載荷步選項(xiàng)載荷步選項(xiàng)是在一個載荷步到另一載荷步改變的選項(xiàng)，如子步數(shù)、載荷步的21ANSYS 基本分析過程指南結(jié)束時(shí)間和輸出控制。注：ANSYS 程序在瞬態(tài)分析和靜態(tài)（或穩(wěn)態(tài)）分析中使用時(shí)間的概念。主要是為了瞬態(tài)分析或非線性分析中提高分析精度和收斂。載荷步對于將一個瞬態(tài)載荷歷程曲線劃分成幾段也是有用的。載荷步僅指可求得解的載荷配置。163。 加載本手冊中使用的載荷（loads）包括邊界條件（約束、支承，或邊界區(qū)域規(guī)定）和其它外部或內(nèi)部作用載荷，在 ANSYS 程序中，載荷分成 6 類：DOF 約束力表面分布載荷體積載荷慣性載荷耦合場載荷 這些載荷絕大多數(shù)可施加到實(shí)體模型（關(guān)鍵點(diǎn)、線和面）或有限元模型（節(jié)點(diǎn)和單元）。有些結(jié)構(gòu)分析類型要求首先定義其它項(xiàng)目，如主自由度和間隙條件。記?。耗Ｐ椭惺褂玫膯卧愋碗[含了分析的學(xué)科類型（結(jié)構(gòu)、熱力、磁場等）。在第一次求解后，不能改變分析類型和分析選項(xiàng)。有關(guān)部門執(zhí)行重啟動分析 各種分析指南對重啟動分析的其它細(xì)節(jié)都的完整信息見 Restarting an Analysis 。可以指定一個新分析或重新開始分析，但絕大多數(shù)情況是進(jìn)行一個新的分析。ANSYS 命令參考手冊）。參見ANSYS CommandsReference163。與其它命令等價(jià)的 GUI163。典型的分析選項(xiàng)如求解的方法、應(yīng)力硬化打開或關(guān)閉和 NewtonRaphson 選項(xiàng)。ANSYS 文檔資料中的分析指南手冊描述了每個學(xué)科可用的分析類型和進(jìn)行分析的步驟。并不是所有的分析類型對任何學(xué)科有效。例如，要計(jì)算固有頻率和模態(tài)振型，就必須選擇模態(tài)分析。也可使用 PREP7 前處理器加載。ANSYS 建模和網(wǎng)格劃分指南）中描述。關(guān)于這兩種方法的細(xì)節(jié)和關(guān)于模型生成有關(guān)的其它方面坐標(biāo)系、工作平面、19ANSYS 基本分析過程指南耦合、約束方程等，在ANSYS Modeling and Meshing Guide163。對于直接產(chǎn)生法，手工定義每個節(jié)點(diǎn)的位置和每個單元的連接。使用實(shí)體建模，描述模型的幾何形狀，然后指示 ANSYS 程序自動對幾何實(shí)體進(jìn)行單元劃分產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)和單元。下列圖形顯示了一些有限元模型實(shí)例。如果忽略 LIB 變元，程序僅在當(dāng)前工作目錄中查找。2. 指定希望覆蓋的新的材料參考號或已有的參考號：Command(s):MATGUI:Main MenuPreprocessorCreateElementsElem Attributes注：覆蓋 ANSYS 數(shù)據(jù)庫中已有的材料會刪除與之相連的所有數(shù)據(jù)。172。 讀入材料庫文件按下列步驟將材料庫文件讀入 ANSYS 數(shù)據(jù)庫中：1. 使用 /UNITS 命令或相應(yīng)的 GUI 方式通知 ANSYS 程序使用何種單位 制。材料庫文件的命名約定如下：?文件名是在MPWRITE命令給定的名字，如果不指定文件名，缺省的文件名是 JOBNAME 。180。196。226。207。196。203。168。184。并為該材料庫文件指定文件名。2. 從 PREP7 前處理器中發(fā)出下述命令： MPWRITE,Filename,LIB,MAT 文件名是分配給材料庫文件的名稱，發(fā)出MPWRITE (MainMenuPreprocessor Material PropsMaterial LibraryExport Library)163。161。 材料特性，要這樣做，必須指定材料號及至少一種材料特性數(shù)值（例如， 磁滲透性或 MURX163。210。1. 使用 MP 命令 (Main Menu PreprocessorMaterial PropsIsotropic)182。例如，要指頂國際單位制，就發(fā)出/UNITS,SI 命令。 PATH 處, 為將要使用的材料庫文件指定路在徑。172。166。238。161。182。180。195。232。182。193。195。232。17ANSYS 基本分析過程指南 材料庫文件的格式材料庫文件是 ANSYS 命令文件， 文件格式支持線性和非線性材料特性，可以重復(fù)使用材料庫文件，因?yàn)椴牧蠋煳募前聪旅娴母袷綄懙模阂坏┯脩魧⒉牧咸匦越M數(shù)據(jù)讀入 ANSYS 數(shù)據(jù)庫，就可以將該特性組與用戶希望的任一材料號聯(lián)系起來?？梢詾椴牧蠋煳募O(shè)計(jì)自己的目錄層，這使用戶可以按單位或任何其它選擇的類別對材料類型進(jìn)行分類和編目錄 (plastic, aluminum, 等)。163。這樣做可以允許用戶以只讀文檔方式保護(hù)材料數(shù)據(jù)資源，而又提供 ANSYS 用戶不需切換路徑就可在本地目錄寫材料數(shù)據(jù)的功能。例如，假如已為一種鋼定義了材料特性，想為另一種差別不大的鋼生成材料特性，可以將現(xiàn)有的材料特性組寫入材料庫文件，再在一個不同的材料號下將其讀入到 ANSYS 中，然后在 ANSYS 中，只要根據(jù)需要作很少的修改就可為第二種鋼定義材料特性。材料庫文件同樣可讓幾個 ANSYS 用戶共享常用的材料特性數(shù)據(jù)。材料模型界面不支持用 TB,MOONEY, 或 *MOONEY 命令輸入。161。194。204。ANSYS 材料庫將在UsingMaterial Library Files214。16ANSYS 基本分析過程指南 材料模型界面 – 雜項(xiàng)材料模型界面的其它特征如下：?用來輸入材料數(shù)據(jù)的任何批處理文件轉(zhuǎn)換到材料模型中，并在 DefineMaterial Model Behavior 對話框中的 Material Models Defined 窗口以列表的形式出現(xiàn)。196。208。228。173。224。201。167。195。163。163。9. 單擊 OK 鍵，對話框關(guān)閉，出現(xiàn)定義 Nonlinear Isotropic 模型的另一對話 框。7. Chaboche 模型允許用戶指定更多的常數(shù)，要指定更多的常數(shù)，單擊 Add Row 按鈕,輸入下一個常數(shù)。6. 輸入與 Chaboche 模型相關(guān)的開始三個常數(shù)(見ANSYS 單元參考手冊中的 Nonlinear Kinematic Hardening)161。170。214。246。172。163。3. 按需要為材料特性輸入數(shù)值 (EX 代表彈性模量, PRXY 代表泊松比)，單 擊 OK 鍵， 在定義的 Material Models 窗口出現(xiàn) Material Model Number 1 和 Linear Isotropic 。161。191。187。182。184。210。207。179。2. 在可用的 Material Models 窗口，雙擊下列選項(xiàng)： Structural, Linear, Elastic, Isotropic163。172。如果你做過