第07章 周期对称结构的静力分析(6)

（113）单击Utility Menu>WorkPlane>Change Active CS to>Working Planing，将激活坐标系旋转到当前工作平面。

（114）单击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Reflect>Volumes，弹出体选择对话框，要求选择欲进行镜像的体。 （115）单击所示。

按钮，选择当前选择集中的所有体，弹出镜像体对话框，如图7.35

图7.35 镜像体对话框

（116）在镜像操作的对称面（Plane of symmetry）区域选择XZ平面（单击X-Z plane Y前的单选按钮，使其选中）。

（117）在被镜像的元素（Items to be reflected）下拉列表中选择体及其网格（Volumes and mesh）。

（118）在输入体的处理方式（Existing volumes will be）下拉列表中选择复制（Copied）。 （119）单击按钮，ANSYS将选择的体连同其网格通过选定的激活坐标系的XZ平面进行镜像拷贝。

（120）单击Utility Menu>Select>Everything，选择所有。

（121）单击Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items，弹出消除重复图元对话框。如图7.36所示。

图7.36消除重复图元对话框

（122）在欲处理的元素类型（Type of item to be merge）下拉列表中，选择所有（All）。

（123）单击按钮，确定，ANSYS采用默认的公差消除模型中重复的所有类型的图元、单元和节点。

（124）单击Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Compress Numbers，弹出压缩编号对话框，如图7.37所示。

图7.37 压缩编号对话框

（125）在压缩项（Item to be compressed）下拉列表中选择所有（ALL）。

（126）单击按钮，ANSYS对模型中所有元素编号进行压缩，使其排列有序，便于存储。

（127）单击Utility Menu>Plot>Elements，图形窗口中显示单元，如图7.38所示。

图7.38 划分的网格

（128）单击按钮，保存数据库。

7．3 定义边条并求解

建立有限元模型后，就需要定义分析类型和施加边界条件及载荷然后进行求解。在周期对称分析中，对结构施加的载荷也许要是周期对称。

ANSYS在开始求解时才将周期对称边界条件真正的施加到模型上，ANSYS通过在定义的高低组件对应的节点间生成约束方程来模拟周期对称边界。

ANSYS支持周期对称结构的线性以及考虑大变形效果的非线形静力分析。

本实例施加载荷为沿轮盘边缘施加叶片对轮盘的离心作用力和角速度引起的惯性力。位移边界施加于鼓桶的侧边和上边缘。

7．3．1 施加位移边界

本实例中，在鼓桶处施加位移约束。

（1）单击菜单路径Utility Menu>WorkPlane>Change Active CS to>Global cylindrical，将激活坐标系旋转到总体柱坐标系。

（2）单击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Move / Modify>To Active CS，弹出节点选择对话框，要求选择欲旋转节点坐标系的节点。

（3）单击按钮，选择所有节点。

（4）单击菜单路径Utility Menu>Select>Entities，弹出实体选择对话框。 （5）然后在第一个下拉列表中选择节点（Nodes）。

（6）在接下面的下拉列表中选择通过位置（By Location）选取。

（7）在位置选项中列出了位置属性的三个可用项，单击X坐标（X coordinates）前的单选按钮使其选中，表示要通过径向坐标来进行选取。

（8）在文本框中输入用最大值和最小值构成的范围，输入“237.5”，选择鼓桶上边缘上的节点。

（9）单击From Full前的单选按钮，表示从所有节点中进行选取。 （10）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。 （11）然后在位置选项域中选择Z坐标（单击在Y coordinates前的单选按钮使其选中）。 （12）在文本框中输入用最大值和最小值构成的范围，输入“220.3,208.8”，选择鼓桶上边缘上的节点。

（13）单击Reselect前的单选按钮使其选中，表示从当前选择集中的节点中选取。 （14）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。

（15）单击Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Nodes，弹出节点选择对话框，要求选择欲施加位移约束的节点。 （16）单击约束对话框。

按钮，选择当前选择集中的所有节点，弹出如图7.39所示施加位移

图7.39 施加位移约束对话框

（17）选择X方向位移和Y方向位移（UX，UY），施加径向约束和周向约束。 （18）单击按钮，ANSYS在选定节点上施加指定的位移约束。 （19）单击Utility Menu>Select>Everything，选取所有图元、单元和节点。 （20）单击菜单路径Utility Menu>Select>Entities，弹出实体选择对话框。 （21）然后在第一个下拉列表中选择节点（Nodes）。

（22）在接下面的下拉列表中选择通过位置（By Location）选取。

（23）在位置选项中列出了位置属性的三个可用项，单击Z坐标（Z coordinates）前的单选按钮使其选中，表示要通过Z坐标来进行选取。

（24）在文本框中输入用最大值和最小值构成的范围，输入“208.8”，选择鼓桶侧边上的节点。

（25）单击From Full前的单选按钮，表示从所有节点中进行选取。 （26）单击按钮，将符合要求的节点添入选择集中。

（27）单击Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Nodes，弹出节点选择对话框，要求选择欲施加位移约束的节点。

（28）单击按钮，选择当前选择集中的所有节点，弹出如图7.39所示施加位移约束对话框。

（29）选择Z方向位移（UZ）和Y方向位移（UY），施加轴向约束和周向约束。 （30）单击按钮，ANSYS在选定节点上施加指定的位移约束。 （31）单击Utility Menu>Select>Everything，选取所有图元、单元和节点。

（32）单击菜单路径Utility Menu>Plot>Elements，在图形窗口中将只显示单元以及位移约束。如图7.40所示

图7.40 在鼓桶上施加的径向和轴向位移约束

（33）单击

按钮，保存数据库。

7．3．2 施加离心载荷并求解

轮盘除了承受叶片和其安装边的离心拉力外，还要承受由于高速旋转对其产生的离心效果。叶片的总拉力作为集中载荷平均施加于盘的上边缘。

（1）单击Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Other>Angular Velocity，弹出角速度定义对话框，如图7.41所示。

图7.41 定义转速惯性载荷

（2）在Z方向角速度（Global Cartesian Z-comp）文本框中输入“1191.11”，需要注意的是转速是相对于总体笛卡儿坐标系施加的，单位是弧度/秒。

（3）单击

按钮，施加转速引起的惯性载荷。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库第07章 周期对称结构的静力分析(6)在线全文阅读。