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ANSYS经典应用局部刚性区域的方法施加约束或者集中载荷(包含APDL命令流)

来源:个人技术集锦
ANSYS经典应用局部刚性区域的方法施加约束或者集中载荷

(含APDL命令流)

目录

Step 1 删除原有约束载荷 .................................................................................... 2 step 2定义单元类型 ........................................................................................... 2 step 3 设置keyopt选项 ...................................................................................... 2 step 4 设定质量单元实常数 ................................................................................. 3 step 5 施加约束1 .............................................................................................. 3 step 6 施加约束2 .............................................................................................. 4 step 7 施加约束3 .............................................................................................. 7 step 8 加载力矩1 ............................................................................................ 10 step 9 加载力矩2 ............................................................................................ 13 step 10 求解 .................................................................................................... 16 step 11后处理 ................................................................................................. 16 附件1 APDL命令流 .......................................................................................... 18

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Step 1 删除原有约束载荷

Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Delete>All Load Data>All Loads & Opts,弹出对话框中OK按钮。 step 2定义单元类型

Main Menu>preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,弹出Element Type对话框,单击Add按钮,添加单元。弹出Library of Element Type对话框。在左侧列表中选择Structural Mass项,在右侧列表中选择3D MASS 21单元,见下图。单击OK按钮。退回Element Type对话框。

step 3 设置keyopt选项

在Element Type对话框中,选中Mass21一行,单击Options按钮,设置Mass element type options选项,按照下图设置,单击OK按钮, Element Type对话框单击close按钮关闭。

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step 4 设定质量单元实常数

Main Menu>preprocessor>real constants>add/edit/delete,弹出对话框中点击add按钮,弹出对话框中选中Mass一行,点钟OK按钮,弹出对话框按下图设置。点击OK按钮,单击close按钮关闭real constants对话框。

step 5 施加约束1

Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Areas,弹出下左图,对话框中输入293(即下端面的面号),再点击OK按钮,弹出下右对话框中选择UX项,点击OK按钮。

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step 6 施加约束2

约束圆柱面约束位置节点的径向位移 旋转坐标平面:

Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments,弹出对话框按下图输入,单击OK按钮。

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定义局部坐标系:

Utility Menu>WorkPlane>Local Coordinate Systems>Create Local CS>At WP Origin,弹出对话框按下图输入,点击OK按钮。

选择需要圆柱面约束的面,Utility Menu>Select>Entities,弹出对话框的最上面选择area,再点击OK按钮,选择选择需要圆柱面约束的两个面,然后在弹出的对话框中点击OK按钮,完成需要圆柱面约束的两个面的选择。

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选择面上的节点:Utility Menu>Select> Entities,弹出对话框中按下图选择,点击OK按钮,完成面上节点的选择。

旋转节点坐标系到局部坐标系:Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>RotateNode CS>To Active CS,弹出对话框中点击pick all。

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约束节点径向位移:

Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes,弹出对话框点击pick all,再弹出对话框中选择UX项,再点击OK按钮。

step 7 施加约束3

约束上端面的节点的周向位移

Utility Menu>Select>Everything 全选择

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选择上端面,Utility Menu>Select>Entities,弹出对话框的最上端选择

area,再点击OK按钮,选择上端的三个面,然后在弹出的对话框中点击OK按钮,完成上端面的选择。

选择面上的节点:Utility Menu>Select>Entities,弹出对话框中按下图选择,点击OK按钮,完成面上节点的选择。

旋转节点坐标系到局部坐标系:Main

Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>RotateNode CS>To Active CS,弹出对话框中点击pick all。

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约束节点周向位移:

Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes,弹出对话框点击pick all,再弹出对话框中选择UY项,再点击OK按钮。

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step 8 加载力矩1

Utility Menu>WorkPlane>Change Active CS to>Global Cartesian,恢复笛卡尔坐标系

Utility Menu>WorkPlane>Align WP with>Global Cartesian,坐标平面复位 先建立质量点,Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS,按下图输入,其中0.146为宽齿轮中间位置X轴坐标值。

激活2号单元和1号实常数

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes 按下图输入,单击OK按钮。

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质量点分网,Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Keypoints,弹出对话中填写574,再点击OK按钮。

选择宽齿轮中面的节点,Utility Menu>Select>Entities,弹出对话框按下图选择,点击OK按钮,其中,Min,Max框中填写0.146-0.00001,0.146+0.00001,是为了精确选择。

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定义局部刚性区域:Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Rigid

Region,弹出对话框中,按下图输入node(0.146,0,0),点击OK按钮,再点击一次pick all按钮,弹出对话框,按下右图选择,点击OK按钮。

加载力矩:

Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes,弹出对话框按下左图输入,点击OK按钮,弹出对话框,按下右图输入,点击OK按钮。

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step 9 加载力矩2

先建立质量点,Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS,按下图输入,其中0.157为窄齿轮中间位置X轴坐标值。

激活2号单元和1号实常数:

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes 按下图输入,单击OK按钮。

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质量点分网,Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Keypoints,弹出对话中填写575,再点击OK按钮。

选择宽齿轮中面的节点,Utility Menu>Select>Entities,弹出对话框按下图选择,点击OK按钮,其中,Min,Max框中填写0.157-0.00001,0.157+0.00001,是为了精确选择。

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定义局部刚性区域:Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Rigid

Region,弹出对话框中,按下图输入node(0.157,0,0),点击OK按钮,再点击一次pick all按钮,弹出对话框,按下右图选择,点击OK按钮。

加载力矩:

Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes,弹出对话框按下左图输入,点击OK按钮,弹出对话框,按下右图输入,点击OK按钮。

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step 10 求解

Utility Menu>Select>Everything 全选择

Main Menu>Solution>Solve>Current LS,弹出对话框,点击OK按钮开始计算。当弹出下面对话框时,计算完成。

step 11后处理

Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu 弹出下面对话框,按下图选择。单击OK按钮,云图显示第三强度应力。

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1ELEMENTSTYPE NUMUMCEYXZ File: C:\\666666666666666\\\\success.x_t 约束加载力学模型 1NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1SINT (AVG)RSYS=0DMX =.565E-03SMN =7930.66SMX =.687E+09MNYXZMX7930.66.764E+08.153E+09.229E+09.305E+09.382E+09.458E+09.535E+09.611E+09.687E+09 File: C:\\666666666666666\\\\success.x_t 第三强度应力分布云图

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附件1 APDL命令流

/prep7

LSclear,all !删除所有约束和载荷

ET,2,21 !集中质量单元 KEYOPT,2,3,0 R,1,1E-6

!施加约束

da,293,ux !约束下端面轴向位移 csys,0

wpcsys,-1,0 wprota,,,90

cswplan,11,1 !建立局部坐标系

asel,s,,,132 !选择需要圆柱面约束的面 asel,a,,,11

nsla,s,1 !选择属于这些面的节点

nrota,all !旋转节点坐标系到局部坐标系 d,all,ux !约束圆柱坐标系径向位移 allsel,all

asel,s,,,128 !选择上端面 asel,a,,,5 asel,a,,,297

nsla,s,1 !选择属于这些面的节点

nrota,all !旋转节点坐标系到局部坐标系 d,all,uy !约束圆柱坐标系周向位移 allsel,all

csys,0

wpcsys,-1,0 !坐标平面复位

!力矩加载

k,574,0.146 !0.146为宽齿轮中部的X轴坐标值 ksel,s,,,574 type,2 real,1 kmesh,all allsel

nsel,s,loc,x,0.146-0.00001,0.146+0.00001

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nplot

CERIG,node(0.146,0,0),ALL,ALL, , , , !定义局部刚性区域1 allsel,all

k,575,0.157 !0.157为窄齿轮中部的X轴坐标值 ksel,s,,,575 type,2 real,1 kmesh,all allsel

nsel,s,loc,x,0.157-0.00001,0.157+0.00001 nplot

CERIG,node(0.157,0,0),ALL,ALL, , , , !定义局部刚性区域2 allsel,all /SOLU

f,node(0.146,0,0),mx,157.78 !在集中质量点上加力矩1

f,node(0.157,0,0),mx,132.17 !在集中质量点上加力矩2

solve finish

/post1

plnsol,s,int !云图显示第三强度应力

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