ansys轴对称结构的静力分析(3)

图6.19 创建的轮盘截面

6．2．5 对盘截面进行分割

上节中创建的盘截面形状过于复杂，在采用映射方式划分网格时将会遇到困难而无法进行（参见2.1.6.6节中关于采用映射方式划分网格的叙述），因此需要对其进行适当的分割，使其满足映射网格划分的条件（对面进行映射网格划分，要求面不多于4条边）。具体步骤如下：

（1）单击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS，弹出创建关键点对话框。

（2）依次创建如下表所列出的四个关键点： 表6.2 为分割轮盘截面而创建的关键点 关键点编号 X Y 18 237.5 254.8 19 229.2 264.1 20 226 264.1 21 226 220.3 （3）单击Main Menu>Modeling>Create>Lines>Lines>Straight Line，弹出创建线的关键点选取对话框。

（4）依次点取12，18；16，19；2，20；5，21；17，3；7，13，创建出6条线。 （5）单击菜单路径Utility Menu>PlotCtrls>Numbering，在弹出的对话框中打开线编号的显示，关闭关键点编号的显示。然后单击按钮确定。

（6）单击Utility Menu>PlotCtrls>Lines，显示线图元，如图6.20所示。

图6.20 为切割截面而创建的线

（7）单击菜单路径Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Divide>Area by Line，弹出面选择对话框，要求选择将要被分割的面。

（8）选择轮盘截面，单击按钮确定，弹出线选择对话框，要求选择对面进行分割所用的线。

（9）选择图6.20中的线L18，L19，L20，L21，L22，L23。也可以在线选择对话框的输入框中输入“18，19，20，21，22，23”然后回车。

（10）单击线选择对话框的按钮，ANSYS将进行布尔运算，将选定的面分割用选择的线分割开来。

（11）单击Utility Menu>Plot>Areas，显示面图元，如图6.21所示。

图6.21 分割开后的面

（12）单击按钮，保存数据库。

6．2．6 对盘截面进行网格划分

为了能对面进行映射网格划分，在第二章中已经介绍过：要求面的边数不多于四条边，如果多于四条边，就要将多出来的边通过一些可能的操作粘接在一起，本实例中有多个面的边数为5条，可以对其通过连接（concatenate）操作而使其边数等于四条边，从而对其进行映射网格的划分。

（1）单击Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>Global>Size，弹出如图6.22所示设置总体单元尺寸对话框（也可以通过网格工具完成同样的功能）。

图6.22 设置总体单元尺寸

（2）在单元边长（Element edge length）文本框中输入3。

（3）单击按钮，接受设定，关闭对话框。

（4）单击Main Menu>Preprocessor>Meshing>Concatenate>Lines，弹出线选择对话框，要求选择欲进行连接操作的线。

（5）选择图6.21中的线L10和L18，也可以在选择对话框的输入框中输入“10,18”，然后回车。

（6）单击按钮，将此两边连接为一边。

（7）重复2和3步的操作，分别将线L19和L6，L20和L29，L5和L21，L22和L17连接。

（8）单击Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，弹出网格工具对话框。如图6.23所示。

（9）在网格工具中选择分网对象为Area. （10）网格形状为四边形（Quad）。

（11）选择分网形式为映射（Mapped）。 （12）在附加选项中选择“3 or 4 sided”。

图6.23 网格工具

（13）单击按钮，弹出面选择对话框，要求选择欲进行网格划分的面。

（14）单击按钮，ANSYS将会对所有面进行网格划分，生成单元和节点（在此过程中，将会弹出一个警告对话框，不用理会，将其关闭即可）。

（15）单击Main Menu>Preprocessor>Meshing>Concatenate>Del Concats>Lines，删除连接操作生成的线。

（16）单击菜单路径Utility Menu>PlotCtrls>Numbering，在弹出的对话框中关闭线编号的显示。

（17）单击菜单路径Utility Menu>Plot>Elements，图形窗口中将只显示刚刚生成的单元。如图6.24所示

图6.24 划分了网格的截面

（18）单击按钮，保存数据库。

6．3 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。 对轴对称模型施加约束、表面载荷、体积载荷以及Y方向加速度，可以像对任何非轴对称模型上定义这些载荷一样来精确的定义这些载荷。然而轴对称分析中对于集中载荷的处理与其他分析类型有些不同。因为轴对称模型上所定义的载荷数值是在360度的范围内进行的，即：根据沿周边的总载荷输入载荷值。例如：如果1500N/mm的圆周的轴对称轴向载荷被施加到直径为10mm的管上，如图6.25所示，则在轴对称模型上，47124N（1500*2*?*5）的总载荷将作为集中载荷被施加节点上。

图6.25 在轴对称模型上施加集中载荷

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