随空间和时间变化的载荷实例.doc

随空间和时间变化的载荷课程 10. 随空间和时间变化的载荷目的：n 对模型施加随空间和时间变化的载荷模型描述：在这个练习中，先产生一个简单的平板模型，然后加载一个依赖于时间和空间的压力载荷。 分析代码： MSC/NASTRAN单元类型： Quad4单元总体边长： 1.0压力载荷: P(x,y,z,t)=100sinr(X/10)sinr(y/10)cosr(10t) 且 0 X 10; 0 y 10 ; 0 t 2 30次增量；=3.14159图 10-1建议的练习步骤:n 产生新数据库并命名为Variable_Loads.db。n 把容差设置为缺省，分析代码设置为MSC/NASTRAN。n 按图10-1，产生几何模型和有限元网格。n 产生与时间相关的载荷工况，并命名my_load_case_1。n 定义一个空间表达式并命名为:Pressure_Spatial: 100*sinr(3.14159*X/10)*sinr(3.14159*Y/10)。n 定义一个时间相关表达式，并命名为Pressure_temporal:cosr(10*t)。n 通过XYPlot功能来校验两个表达式。n 生成压力载荷并命名为Pressure_1，把它包含在时间相关载荷工况my_load_case_1内。用时间表达式和空间表达式来定义压力变量，并在全部单元的上表面施加这个压力。n 关闭压力标号，只显示压力矢量。n 关闭压力矢量，通过绘制压力载荷等高线来校验指定的压力。练习过程：1 产生新数据库并命名为Variable_Loads.db。File/New DatabaseNew Database Name Variable_Loads.db OK 2 把容差设置为缺省，分析代码设置为MSC/NASTRAN。New Model PreferenceTolerance DefaultAnalysis Code: MSC/NASTRAN OK 3. 按图11-1，产生几何模型和有限元网格。 GeometryAction: Create Object: Surface Method: XYZ Vector Coordinate List: Origin Coordinate List: Apply 表面显示如下图： 现在，生成模型的网格 Finite ElementsAction: Create Object: Mesh Type: Surface Global Edge Length: 1.0 Element Topology: Quad 4 Surface List : Surface 1 Apply 将产生如下的有限元网格。 4. 产生与时间相关的载荷工况，并命名my_load_case_1。在生成与时间相关的压力载荷前，必须先产生一个与时间相关的载荷工况。 Load CasesAction: Create Load Case Name my_load_case_1 Load Case Type Time Dependent Apply 将在两个独立的表达式框中，建立时间表达式和空间表达式。5. 定义一个空间表达式并命名为:Pressure_Spatial: 100*sinr(3.14159*X/10)*sinr(3.14159*Y/10)。 FieldsAction: Create Object: Spatial Method: PCL Function Field Name: Pressure_spatial Field Type: ScalarScalar Function(XYZ): 100*sinr(3.14159*X/10)*sinr(3.14159*Y/10)。注意X、Y都要大写，且在他们之前要加一个上单引号。此外，在Scalar Function数据框要按PCL语法填写。在Scalar Function数据框下，Independent Variables将被列出。任意选一个变量，将自动按适当的语法规则放入等式中。6. 定义一个时间相关表达式，并命名为Pressure_temporal:cosr(10*t)。Action: Create Object: Non-Spatial Method: Tabular Input Field Name: Pressure_temporal Active Independent Variable: Time Input Data. Map Function to Table PCL Expression f(t): cosr(10*t) Start Time: 0.0 End Time : 2.0 Number of Points: 30 Apply Cancel OK Apply 7. 通过XYPlot功能来校验两个表达式。Action : Show Select Field to Show Pressure_temporal Specify Range. Use Existing Points OK Apply XY图显示如下 将显示出一个名为Plotted Curves的表及实际绘图点的数据。单击Cancel关闭此框，或把它移到旁边。为画Pressure_Spatial表达式，在Select Field to show下加高亮度。当其他的变量介于用户给定值之间时，在XY图中只能有一个独立的变量，这也意味着另一个变量将为常数例如:在Specify Range框中，设X值为0到10之间，包含30个点。设置Y值为0到10，分5段。Y轴的5段代表图中曲线的数字。单击OK关闭框，然后单击Apply生成并画出XY图。Y=0和Y=10的曲线几乎贴着X轴，不易观看。由于载荷是对称的，Y=2.5和Y=7.5的线是一致的，都位于顶部。因此，只用1种颜色来画他们。下面将用等高线图来显示与空间相关的压力。 当你看过XY图后，单击Unpost Current XY Plot钮来关闭XY图。8. 生成压力载荷并命名为Pressure_1，把它包含在时间相关载荷工况my_load_case_1内。用时间表达式和空间表达式来定义压力变量，并在全部单元的上表面施加这个压力。 Load/BCsAction: Create Object: Pressure Type: Element Uniform New Set Name: Pressure_1 Current Load Case: my_load_case_1 Target Element Type: 2D Input Data. Top Surf Pressure: f:pressure_spatial Time Dependence: f:pressure_temporal OK Select Application Region. Geometry Filter: FEMSelect 2D Elements or Edges: 选择全部单元 Add OK Apply 压力载荷的标记是在单元上的法线，如下图所示。可用ISO 1 View把视图改为正等侧视图，以便更清楚地看清法向失量。 标记的属性，如颜色和显示，可进入主框架中的Display/load/BC/Elem.Props.来改变。把当前压力符号的颜色改成另一种。9. 关闭压力标号，只显示压力矢量。矢量属性，如压力标号，颜色模式和矢量大小，都可在Disply菜单中改变。Display/load/BC/Elem.Props.Vectors/Fields Show LBC/El.Prop.Values Apply 模型显示如下 10. 关闭压力矢量，通过画压力载荷等高线来校验指定的压力。Display/load/BC/Elem.Props. Pressure Apply Cancel Load/BCsAction: Plot Contours Object: Pressure Existing Sets: Pressure_1 Select Data Variable: