ansys加载与求解第8章

第八章施加载荷与求解分析类型与求解过程载荷与载荷步选项施加结构载荷求解控制

多载荷步求解

中断和重新启动求解过程

施加载荷是进行有限元分析的关键一步，可以直接对实体模型施加载荷，也可以对网格划分之后的有限元模型施加载荷。当施加载荷完毕并对模型进行了网格划分之后，就可以选择适当的求解器对问题进行求解。第八章施加载荷与求解如右图所示，求解器菜单系统包括下列子菜单项：（1）AnalysisType：选择分析类型并针对分析类型设置分析选项。（2）DefineLoads：施加各种载荷。（3）LoadStepOpts：设置载荷步选项。（4）Solve：执行求解。

第八章施加载荷与求解单载荷步求解过程

如果一个完整的求解过程只需要一个载荷步求解就可以完成，则称之为单载荷步求解，其分析的基本步骤如下：（1）选择分析类型。（2）设置分析类型选项。（3）施加边界条件与载荷。（4）设置载荷步选项。（5）执行求解。第一节分析类型与求解过程第八章施加载荷与求解选择分析类型

选择菜单路径MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalysis，弹出NewAnalysis对话框，在结构分析时显示下列分析类型选项：【Static】：静力/稳态求解。【Modal】：模态求解。【Harmonic】：谐响应求解。【Transient】：瞬态求解。【Spectrum】：谱求解。【EigenBuckling】：特征屈曲求解。【Substructuring/CMS】：子结构，计算超单元生成超单元矩阵。选择其中的一个分析类型，单击OK按钮。第一节分析类型与求解过程第八章施加载荷与求解第八章施加载荷与求解第二节载荷与载荷步选项

载荷显示载荷分类设置载荷步选项

施加载荷的途径

载荷分类

ANSYS中载荷（Loads）包括边界条件和作用力。ANSYS的结构载荷可分为6大类：位移（DOF）约束、集中力载荷、表面载荷、体载荷、惯性载荷和耦合场载荷。第二节载荷与载荷步选项第八章施加载荷与求解设置载荷步选项

载荷步选项（Loadstepoptions）是用于表示控制载荷应用的选项（如时间、子步数、时间步及载荷阶跃或逐渐递增等）的总称。选择MainMenu>Solution>LoadStepOpts菜单，可展开载荷步选项菜单，如右图所示。第二节载荷与载荷步选项第八章施加载荷与求解设置载荷步选项

在整个时间历程中，载荷存在两种变化方式：（1）阶跃加载（Stepped）：如右图（A）所示，表示载荷按照阶梯突变方式变化。（2）逐步加载（Ramped）：如右图（B）所示，表示载荷按照线性渐变方式变化。第二节载荷与载荷步选项第八章施加载荷与求解施加载荷的途径

在ANSYS中，施加载荷可以有以下两种途径：1.在实体几何模型上施加载荷2.在有限元模型上施加载荷第二节载荷与载荷步选项第八章施加载荷与求解载荷显示

（1）选择UtilityMenu>PlotCtrls>Symbols菜单，将弹出右图所示的对话框。（2）在【Boundaryconditionsymbol】单选列表中选中AllBC+Reaction选项，然后单击OK按钮即可。如果在【Boundaryconditionsymbol】单选列表中选中None选项，则可关闭载荷显示。第二节载荷与载荷步选项第八章施加载荷与求解第八章施加载荷与求解第三节施加结构载荷

施加体载荷

施加位移约束

施加集中力载荷施加表面载荷

施加惯性载荷

施加特殊载荷

如右图所示，定义载荷选择菜单路径MainMenu>Solution>DefineLoads，其下级子菜单项及其用法如下：（1）Settings：定义载荷设置。（2）Apply：施加各种载荷。（3）Delete：删除各种载荷。（4）Operate：载荷操作运算。第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解施加位移约束

位移约束又称DOF约束，是对模型在空间中的自由度的约束。位移约束可施加于节点、关键点、线和面上，用来限制对象某一方向上的自由度。

第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解施加集中力载荷

如右图所示，施加集中力载荷选择菜单路径MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Force/Moment。

第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解施加表面载荷

如右图所示，施加表面载荷（压力载荷）选择菜单路径MainMenu>Solution>DefineLoads>App1y>Structural>Pressure。第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解施加体载荷

体载荷是作用于模型体积上的载荷。结构分析中的体载荷主要是指温度分布载荷。选择MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Temperature>OnNodes菜单，弹出图形选取对话框，选择适当的节点，单击OK按钮。在【VAL1Temperaturevalue】文本框中输入温度值，单击OK按钮即可。

第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解施加惯性载荷

惯性载荷中最常见的是重力载荷。选择MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Inertia>Gravity>Global菜单。在【ACELYGlobalCartesianY-comp】文本框中输入重力加速度9.8，然后单击OK按钮即可。

第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解施加特殊载荷

除了以上介绍的常见载荷外，在ANSYS中还提供了一些特殊载荷的施加方法。如耦合场载荷、轴对称载荷和预应力载荷等。

第三节施加结构载荷第八章施加载荷与求解求解控制的Basic选项卡

选择菜单MainMenu>Solution>AnalysisType>Sol’nControls，弹出如右图所示的对话框，包含5个选项卡。第四节求解控制

第八章施加载荷与求解求解控制的Basic选项卡（1）【AnalysisOptions】：求解类型选项（2）【TimeControl】：载荷步时间控制选项（3）【WriteitemstoResultsFile】：写入结果文件中的结果项设置选项。

第四节求解控制

第八章施加载荷与求解选择合适的求解器

ANSYS提供了多种求解有限元方程的方法：直接解法、稀疏矩阵法、雅可比共轭梯度法、不完全乔类斯基共轭梯度法、条件共轭梯度法和自动迭代法等。进行求解时，程序默认的求解器是直接解法。

第四节求解控制

第八章施加载荷与求解在ANSYS中，进行多载荷步求解的基本方法主要有两种：1．多重求解法多重求解方法是最常用的方法，它的步骤是在每个载荷步定义好后就执行SOLVE命令。2．载荷步文件法载荷步文件法是将每一载荷步写入到载荷步文件中，然后通过一条命令就可以读入每个载荷步文件并获得解答。

第五节多载荷步求解

第八章施加载荷与求解用户可以中断正在运行的ANSYS求解。在一个多任务操作系统中完全中断一个非线性分析时，会产生一个放弃文件，命名为Jobname.abt。在平衡方程迭代的开始，如果ANSYS程序发现在工作目录中有