《有限元分析技术》课件-第六章 施加载荷和约束

6.1选择分析类型 6.2加载环境与菜单 6.3施加约束6.1选择分析类型载荷和约束是ANSYSWorkbench-Mechanical求解计算的边界条件，它们是以所选单元的自由度的形式定义的。在施加载荷和约束之前通常要先确定模型的分析类型，ANSYSWorkbench中常见的分析类型如下：StaticStructural：结构静强度分析，用于求解位移、应力、应变以及结构力。FlexibleDynamic：柔性动力学分析，用于计算结构在常规动态载荷下的动力特性，可以是线性或非线性。RigidDynamic：刚性动态分析，用于求解刚体的动力特性。ModalAnalysis：模态分析，用于求解振动特性，如涡轮叶片的振动、结构的预应力等。HarmonicResponseAnalysis：谐响应分析、用于分析长期载荷引起的周期性响应，属于线性分析。LinearBucklingAnalysis：线性挤压分析。RandomVibrationAnalysis：随机振动分析，用于分析自然界中的随机振动载荷引起的结构响应。ShapeOptimizationAnalysis：结构最优化分析。Steady-StateThermalAnalysis：稳态热分析。TransientThermalAnalysis：非稳态热分析。MagnetostaticAnalysis：静磁分析。6.2加载环境与菜单在Mechanical中提供了以下四种类型的约束载荷：(1)惯性载荷：专指施加在定义好的质量点上的力。惯性载荷施加在整个模型上，进行惯性计算时必须输入材料的密度。(2)结构载荷：施加在系统零部件上的力或力矩。(3)结构约束：限制部件在某一特定区域内移动的约束，也就是限制部件的一个或多个自由度。(4)热载荷：施加热载荷时系统会产生一个温度场，使模型中发生热膨胀或热传导，进而在模型中进行热扩散。利用ANSYSMechanical进行结构分析时，需要施加的载荷有多种。下面具体介绍ANSYSWorkbench17.0的加载环境与菜单，也可以查阅相关帮助文件。1.施加载荷(1)在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS17.0→WorkBench17.0命令，启动ANSYSWorkbench17.0，进入主界面(2)双击主界面Toolbox中AnalysisSystems→StaticStructural选项，即可在ProjectSchematic创建分析项目A，如图6-1所示。(3)双击项目中Model即A4栏目即可进入Mechanical操作环境，选择Mechanical界面左侧Outline中的StaticStructural选项，此时会出现图6-2所示的Environment工具栏。图6-1创建分析项目A

图6-2Environment工具栏2.惯性载荷惯性载荷是通过施加加速度实现的，加速度是通过惯性力施加到结构上的，惯性力的方向与所施加的加速度方向相反，它包括加速度、重力加速度及角速度等，惯性载荷菜单如图6-3所示。图6-3惯性载荷菜单3.力载荷在Mechanical中，力载荷集成到结构分析的Loads下拉菜单中，它是进行结构分析所必备的，必须掌握各载荷的施加特点，才能更好地将其应用到结构分析中去。力载荷菜单6-4所示。