如何在Workbench Mechanical中施加一個同時隨時間和空間變化的載荷

例:對一個長為1米,截面是50mm*50mm的梁,施加一個隨時間和軸線坐標X變化的載荷

其變化規(guī)律是

這里的x是從左端點開始的桿件上各點的X坐標

而t是時間。

因此這是一個 瞬態(tài)動力學問題。要求在此載荷規(guī)律作用下梁的變形。

下面是用ANSYS Workbench計算該問題的過程。

(1)打開ANSYS Workbench

(2)創(chuàng)建瞬態(tài)動力學項目示意圖。

(3)創(chuàng)建幾何模型。

雙擊geometry,打開DM,在其中創(chuàng)建一個長1米,截面是50mm*50mm的長方體。

其細節(jié)視圖的設置是

然后退出DM

(4)創(chuàng)建局部坐標系。

雙擊Model,進入到Mechanical中,并把長度單位切換成米,角度單位切換成radian.

然后添加一個局部坐標系,把該坐標系的坐標原點定位在長方體的上表面的左邊一個頂點上。

該坐標系用于對后面施加的載荷提供坐標系,以確定方程中的X是從哪里開始定義的。

(5)劃分網(wǎng)格。

設置單元尺寸為25mm,劃分網(wǎng)格如下

(6)設置載荷步。

對于分析設置進行如下定義

即計算1秒,而只有1個載荷步,該載荷步被均分為10個載荷子步。

(7)固定左端面。

選擇左邊的端面進行固定。

(8)施加隨時間和空間變化的分布載荷。

選擇上表面,施加分布載荷。在其細節(jié)視圖的magnitude中首先選擇function.說明要用函數(shù)進行定義

然后在Magnitude中輸入表達式如下

注意到此時的坐標系統(tǒng)切換成了上面定義的坐標系。

此時主窗口中顯示如下圖

同時在圖形窗口顯示了在1秒時候的載荷曲線

可見,此時的載荷曲線是拋物線。

(9)仿真并查看結果

計算,然后查看位移的結果如下圖。

由于施加的載荷用的是Pa的單位,載荷很小,所以變形也相當?shù)男　?/span>