ANSYS中的表面效应单元

ANSYS 中的表面效应单元 使用表面效应单元施加载荷 * 有时，可能需要施加所使用单元不支持的表面载荷，例如：可能需要在实体结构单元上施加沿表面切向或任何方向的均布载荷；在热实体单元的表面上同时施加热流载荷和对流载荷，或者施加指定的辐射，等。在这种情况，可以用表面效应单元覆盖需要施加载荷的表面并使用它们作为一个管道以施加所需的载荷。 * 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151 和SURF153；对三维问题：SURF152 和SURF154。 * 怎样施加如下的压力荷载： – 像剪切荷载一样与表面相切的荷载？ – 像螺栓荷载一样在表面上变化的荷载？ – 像屋顶上冰载荷一样与面成一定角度的载荷？ - 像水压一样的非均布压力载荷？ * 表面效应单元为处理这些问题提供了有效的方法。 表面效应单元的特点： * 像“皮肤”一样覆盖在网格表面 * 如同面载荷的管道 * 很容易创建，一般操作过程如下： - 选择感兴趣表面上的节点； - 激活恰当的单元类型； - 执行 ESURF (或 Preprocessor > Create > Elements > Su rf Effect > GenerlSurf > No Extra… )； - 选择所有节点，定义 SURF 单元。 * 对 2-D 和 3-D 模型都有用: – SURF151 & 153 是线单元 (热和结构的)，表示 2-D 模型的边界线。 – SURF152 & 154 是面单元 (热和结构的)，表示 3-D 模型的边界面。 * 本节只讨论 SURF154，其它单元可同样处理。 SURF154 单元，详见参考手册中的描述 * SURF154 使用不同的单元面号来接受不同类型的载荷。 * 面号在“Apply PRES on elems”对话框中： Solution > Difine Loads > Apply > Pressures > On Elements，如下所示。 或在 SFE 命令的 LKEY 范围内： SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4 * 假设给一组 SURF154 单元施加幅值为 1000 的压力，它的方向取决于使用了单元的那一个面。其中： 面 1： – 法线方向的压力。 – 正值作用到单元里 (沿着单元坐标 -Z 的方向)。 – 例如: sfe,all,1,pres,,1000 (选定所要的单元之后)。 面 2 和 3： – 切向压力，分别沿着单元坐标 X 和 Y – 例如： sfe,eflat,3,pres,,1000 sfe,eslope,2,pres,,1000 (eflat 和 eslope 是由单元构成的 Component) 面 4： * 法向压力, 渐变压力： 压力数值 = P1 + Xg P2 + Yg P3 + ...