第五章第五章加载及求解加载及求解本章主要内容本章主要内容概述概述定义荷载定义荷载位移约束位移约束集中荷载集中荷载检查荷载检查荷载求解器求解器求解是对模型施加载荷，然后通过求解器计算有限元的解。荷载可以在前处理器或求解器中施加。概述概述载荷可以分为五类：自由度约束:指定自由度值，如应力分析中的位移或热分析中的温度。集中载荷:点荷载，如力或热流率。表面载荷:分布在表面的荷载，如压力或对流。体载荷:体或场荷载，如温度（引起膨胀）或内部热生成率。惯性载荷:由于结构质量或惯性引起的载荷，如重力或转动加速度。定义载荷定义载荷可以对实体模型加载或对有限元模型直接加载。实体模型更容易加载，因为可供拾取的实体少。实体模型荷载独立于网格。改变网格无需重新加载。线约束实体模型线上施加压力关键点上的力定义载荷定义载荷无论怎样加载，求解器都要求载荷加在有限元模型上。因此，在求解时加在实体模型上的荷载，将自动转化到有限元模型上。节点约束FEA模型单元表面施加压力节点力定义载荷定义载荷位移约束也被用于施加对称和反对称边界条件。对称边界条件：指向边界的位移和绕边界的转动被固定。反对称边界条件：平行边界的位移和绕垂直边界的转动被固定。位移约束位移约束反对称边界UY=UZ=0ROTX=0对称边界UX=0ROTY=ROTZ=0YX位移约束位移约束力是施加在节点或关键点的集中荷载（或“点荷载”）。点荷载适合于线单元模型，例如，梁，桁架，翼梁，弹簧等。在实体单元或壳单元中，点荷载往往引起应力异常，如忽略点附近应力，结果仍然可以接受。集中载荷集中载荷在下面左图所示的二维实体单元中，注意加力位置出现最大应力SMAX(24,652)。当不选择力附近的节点单元时，SMAX(12,279)就会移到底部角点处，这是由该角点处约束引起的另一处应力异常。集中荷载集中荷载Reflectedaboutx-zplanehalfsymmetrymodelreentrycorner集中荷载集中荷载不选底部角点附近的节点和单元，可以在孔附近得到预期的应力SMAX(7,895)。集中荷载集中荷载检查施加的载荷激活载荷符号画图：UtilityMenu>PlotCtrls>Symbols列表：UtilityMenu>List>Loads检查载荷检查载荷求解器的功能是解结构自由度的线性联立方程。求解速度主要取决于模型的大小和计算机的速度，所用时间可以是几秒也可以是几小时。只有一个荷载步的线性静态分析只需一次求解，而非线性分析或瞬态分析，可能需要几次，几百次甚至几千次求解。选择求解器的类型是很重要的。求解器求解器ANSYS中可以使用的求解器分为三类：直接消去求解器波前求解器稀疏求解器(缺省)迭代求解器PCG(预置条件共轭梯度求解器）ICCG(不完全乔利斯基共轭梯度求解器）JCG(雅可比共轭求解器)并行求解器(需要特殊的授权文件)AMG(代数多重网格求解器)DDS(分布区域求解器)求解器求解器到现在为止，我们已经掌握了在一组载荷条件下的求解过程。输入或建立模型划分网格施加载荷求解观察结果总结总结
