广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 CAE 加载与求解 施加载荷是有限元分析中关键的一步，可以对网格划分之后的有限元模型施加载荷，也可以直接对实体模型施加载荷。当对模型进行了划分网格和施加载荷之后，就可以选择适当的求解器对问题进行求解。 第一节基础知识 一、载荷的分类 ANSYS中载荷(Loads)包括边界条件和模型内部或外部的作用力。在不同的学科中，载荷的定义如下。 ①结构分析：位移、力、压力、弯矩、温度和重力。 ②热分析：温度、热流率、对流、内部热生成、无限远面。 ③磁场分析：磁势、磁流通、磁电流段、源电密度、无限远面。 ④电场分析；电势(电压)、电流、电荷、电荷密度、无限远面。 ⑤流场分析：速度、压力。 在ANSYS中，载荷主要分为六大类：DOF约束(自由度约束)、力(集中载荷)、表面载荷、体载荷、惯性力及耦合场载荷，它们的含义为如下。 ①DOF约束(DOF constraint)：用户指定某个自由度为已知值。在结构分析中约束是位移和对称边界条件：在热力学分析中约束是温度和热流量等。 ②力(集中载荷)(Fome)：施加于模型节点的集中载荷。如结构分析中的力和力矩，热分析中的热流率。 ③⑧表面载荷(SurfaceLoad)：作用在某个表面上的分布载荷。如结构分析中的压力，热分析中的对流和热流量。 ④体载荷(Body loads)：作用在体积或场域内。如结构分析中的温度和重力，热分析中的热生成率。 ⑤惯性载荷(Inertia loads)：结构质量或惯性引起的载荷。如重力加速度、角速度和角加速度，主要在结构分析中使用。 ⑥耦合场载荷(Coupled-field loads)：它是一种特殊的情况，从一种分析中得到的结果用作另一种分析的载荷；如热分析中得到的节点温度可作为结构分析中的体载荷施加到每一个节点。 二、载荷步、子步和平衡迭代 1．载荷步 载荷步是指分步施加的载荷，在线性静态或稳态分析中，可以使用不同的载荷步施加不 第82页 广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 CAE 同的载荷组合。如图5—1所示，第一个载荷步用于线性载荷，第二个载荷步用于常数载荷部分，第二个载荷步用于卸载。 2．子步 子步是指在一个特定的载荷步中每一次增加的步长，也称为时间步，代表一段时间。对于不同的分析类型，子步的作用不同： ①在非线性静态分析或稳态分析中，使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解。 ②在线性或非线性瞬态分析或稳态分析中，使用于步满足瞬态时间积分法则(为获得精确解，通常规定一个最小的时间步长...
