-
Workbench
荷载
约束
接触定义
目
录
workbench
荷载的含义
p>
.
.............................
..................................................
............................................
1
Workbench
约束的含义
..
..................................................
..................................................
..................... 3
接触
.........................
..................................................
..................................................
............................. 4
workbench
荷载的含义
1
)方向载荷
对大多数有方向的载荷和支撑,其方向多可以在任意坐标系中定义:
–
坐标系必须在加载前定义而且只有
在直角坐标系下才能定义载荷和支撑的方向
.
–
在
Details
view
中
,
改变
“Define
By”
到
“Components”.
然后从下拉菜单中选择合适的直角坐标
系
.
–
在所选坐标系中指定
x, y,
和
z
分量
–
不是所有的载荷和支撑支持使用坐标系。
2
)加速度(重力)
–
加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。
–
用户通常对方向的符号感到迷惑。
假如加速度突然施加到系统上,
惯性将阻止加速度所产生的变化
,
从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。
–
加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。
标准的地球重力可以作为一个载荷施加。
–
其值为
9.80665 m/s2
(在国际单位制中)
–
标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。
–
由于
“<
/p>
标准的地球重力
”
是一个加速度载荷,因
此,如上所述,需要定义与其实际相反的方向得到重
力的作用力。
3
)旋转速度
旋转速度是另一个可以实现的惯性载荷
–
整个模型围绕一根轴在给定的速度下旋转
–
可以通过定义一个矢量来实现,应
用几何结构定义的轴以及定义的旋转速度
–
可以通过部件来定义,在总体坐标系下指定初始和其组成部分
–
由于模型绕着某根轴转动,因此要特别注意这个轴。
–
缺省旋转速度需要输入每秒所转过
的弧度值。这个可以在路径
“Tools > Control
Panel >Miscellaneous >
Angular
Velocity”
里改变成每分钟旋转的弧
度
(RPM)
来代替。
4
)压力载荷:
–
压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致
–
正值代表进入表面(例如压缩)<
/p>
;负值代表从表面出来(例如抽气等)
–
压力的单位为每个单位面积上力的大小
5
)力载荷:
–
力可以施加在结构的最外面,边缘或者表面。
–
力将分布到整个结构当中去。
p>
这就意味着假如一个力施加到两个同样的表面上,
每个表面将承受这
个力的一半。力单位为质量乘以长度比上时间的平方。
–
力可以通过定义矢量,大小以及分量来施加。
1
6
)轴承载荷
:
–
螺栓载荷仅适用于圆柱形表面。<
/p>
其径向分量将根据投影面积来分布压力载荷。
径向压力载荷的分布
如下图所示。轴向载荷分量沿着圆周均匀分布。
–
一个圆柱表面只能施加一个螺栓载
荷。假如一个圆柱表面切分为两个部分,那么在施加螺栓载荷
的时候一定要保证这两个柱
面都要选中。
–
载荷的单位同力的单位
–
螺栓载荷可以通过矢量和幅值或者部件来定义。
7
)力矩载荷
:
–
对于实体,力矩可以施加在任意表面
–
假如选择了多个表面,那么力矩将分摊在这些表面上。
–
力矩可以用矢量及其大小或者分量
来定义。当用矢量表示时,其遵守右手法则。
–
在实体表面,
力矩也可以施加在顶点或边缘,
这与通过矢量或部件定义的以表面为基础的力矩类似
。
–
力矩的单位为力乘上长度。
8
)远端载荷
:
–
允许用户在面或者边上施加偏置的力
–
用户设定力的初始位置(利用顶点
,圆或者
x,y,z
的坐标)
–
力可以通过向量和幅值或者分量来定义
–
这个在面上将得到一个等效的力加上由于偏置的力所引起的力矩
–
这个力分布在表面上,但是包括了由于偏置力而引起的力矩
–
力的单位为质量
< br>*
长度
/
时间
< br>2
9
)螺栓载荷:
–
在圆柱形截面上施加预紧载荷以模拟螺栓连接;
–
施加预紧载荷(力)或者位移(长度)为初始条
件;
–
顺序加载会出现其他选项;
在静力分
析中预紧载荷施加在初始求解中,而其他载荷施加在子步求解中;
–
注意,这样的两步顺序是自动而且明显的。
?
在第二步求解时,螺栓连接会自动被锁死;
?
除第一步求解以外,在顺序求解的每一步中你可以选择是否
打开螺栓连接;
螺栓连接注意:
–
只能在
3
D
模拟中采用;
–
能够运用到圆柱形表面或者实体,
对于实体需要一个以
z
轴为主方向的局部坐标系;
–
在螺栓连接处推荐单
元细化(螺栓长度方向上的单元数必须大于
1
)
。
2
Workbench
约束的含义
1
)固定约束
:
–
在顶点,边缘或面上约束所有的自由度
–
对于实体,限制
< br>x,y
和
z
的平移
–
对于壳和梁,限制<
/p>
x,y
和
z
的平
移和转动
2
)
给定位移
:
–
在顶点,边缘或面上给定已知的位移
–
允许在
x
,y
和
z
方向给予强制位移
–
输入
“0”
代表此方向上即被约束
–
不设定某个方向的值则意味着实体在这个方向上自由运动
3
)无摩擦约束
:
–
在面上施加法向约束
–
对于实体,这个约束可以用施加一
个对称边面界条件来实现,因为对称面等同于法向约束
4
)圆柱面约束
:
–
施加在圆柱表面
–
用户可以指定是轴向,径向或者切向约束
–
仅仅适用于小变形(线性)分析
5
)仅有压缩的约束
:
–
在任何给定的表面可以施加法向仅
有压缩的约束。
这个约束仅仅限制这个表面在约束的法向正方向
移动。
–
解释这个约束的一种方法就是将它想象为一个
“
刚性
”
结构,它与选择的表面有相同的形状。注意到
这
些接触(压缩)面事先不知道。
–
可以在一个圆柱面上模拟
“
扣牢的圆柱
约束
”
,这个约束可以适用于
7.1<
/p>
版本,但是它是
“
仅有压缩约
束
”
的一种特例。如右图所示,显示出了没有变形
的圆柱的轮廓。有压缩力的表面阻止原始圆柱变形,
而可伸长的表面自由变形。
–
这个需要一个迭代(非线性)求解器来求解。
?
由于事先不知道压缩面的行为,所以需要利用迭代求解器来
判断哪个表面显示的是压缩行为
6
)简单约束
:
–
可以施加在梁或壳体的边缘或者顶点上
–
限制平移但是所有旋转都是自由的
7
)固定旋转
:
–
可以施加在壳或量的表面,边缘或者顶点上
–
约束旋转,但是平移不限制
约束总结:
3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇:Workbench-荷载、约束、接触定义(总结版)
下一篇:航运外贸专用术语