1. Лабораторная работа №6
Моделирование нагрузок различного
вида в препроцессоре ANSYS
Цель работы:
1. Научиться моделировать сосредоточенные
силы;
2. Научиться моделировать поверхностные
силы;
3. Научиться моделировать силу веса;
4. Научится нагружать модель полем
центробежных сил;
5. Научиться моделировать температурную
нагрузку;
6. Научиться задавать свойства материала,
зависящие от температуры.

2. Лабораторная работа №6
Описание элемента SURF 154
► Элемент SURF154 может использоваться для
моделирования приложения раз­личных
нагрузок и эффектов, имеющихся на
поверхностях. Элемент может быть наложен на
поверхность любого трехмерного (3D)
элемента задач МДТТ с объемным НДС.
Элемент может применяться в любых
трехмерных (3D) расче­тах задач МДТТ.
Одновременно допускается приложение
различных нагрузок и использование
различных эффектов на поверхности.

3. Лабораторная работа №6
Приложение узловых нагрузок
►
►
►
►
►
►
►
►
F, NODE, Lab, VALUE, VALUE2, NEND, NINC
Описание аргументов:
– NODE – номер узла, в котором прикладываются узловые нагрузки; если указано
ALL, узловые нагрузки прикладываются во всех узлах, имеющихся в активном
наборе (см. описание команды NSEL); если NODE = P, узлы указываются мышью, а
аргументы NEND и NINC игнорируются (применяется только при работе с меню); в
качестве NODE можно указывать имя компонента;
– Lab – обозначение нагрузки; при расчетах НДС применяются FX, FY и FZ
(сосредоточенные силы), MX, MY и MZ (моменты); при расчетах термических задач
HEAT (поток тепла); при анализе потоков FLOW (поток жидкости); при расчетах
электрических процессов AMPS (поток тока), CHRG (электрический заряд); при
расчетах магнитных процессов FLUX (магнитный поток), CSGX, CSGY и CSGZ
(составляющие магнитного потока); сосредоточенные нагрузки модуля FLOTRAN:
FX, FY и FZ (сосредоточенные силы);
– VALUE – значение сосредоточенной нагрузки или ссылочное имя таблицы для
текущей поверхности; при указании имени таблицы таковое заключается в знаки %
(например, F,NODE,HEAT,%tabname%); для создания таблицы применяется
команда *DIM;
– VALUE2 – второе значение сосредоточенной нагрузки (если требуется); если тип
расчета и сосредоточенная нагрузка подразумевают использование комплексных
значений, VALUE (см. выше) – вещественная часть значения, а VALUE2 – мнимая
часть;
– NEND – номер последнего узла, в котором прикладываются узловые нагрузки, в
списке (по умолчанию NODE);
– NINC – приращение номеров в списке узлов (по умолчанию 1).

4. Лабораторная работа №6
Приложение поверхностных нагрузок
к узлам
►
►
►
►
►
►
SF, Nlist, Lab, VALUE, VALUE2
Описание аргументов
– Nlist – номера узлов, определяющих поверхность, к которой прикладывается
нагрузка; в качестве таковых можно указывать ALL, P или имя компонента; если
указано ALL, нагрузки прикладываются в узлах, имеющихся в активном наборе (см.
описание команды NSEL); если указано P, узлы указываются мышью, а остальные
аргументы игнорируются (применяется только при работе с меню);
– Lab – обозначение поверхностной нагрузки; возможные типы нагрузок
перечислены в разделе «Поверхностные нагрузки» в описании каждого типа
элемента; при исследовании НДС применяется PRES (давление); при
исследовании температурных процессов применяются CONV (конвекция), HFLUX
(поток тепла); RAD (излучение), RDSF (излучение между поверхностями); при
исследовании потоков применяются FSI (взаимодействие на границе раздела
твердого тела и жидкости), IMPD (полное сопротивление); при исследовании
магнитных процессов применяются MXWF (Максвеллова сила), MCI
(взаимодействие магнитного потока); при исследовании электрических процессов
применяются MXWF (Максвеллова сила), CHRGS (поверхностная плотность
заряда); при учете граничных условий, заданных в бесконечности применяется INF
(условие на бесконечности для элементов INFIN110 и INFIN111); при исследовании
высокочастотных электромагнитных процессов применяются PORT (от № 1 до №
50 для внешнего волновода), SHLD (ограничение свойств на поверхности), MXWF;
– VALUE – значение поверхностной нагрузки или ссылочное имя таблицы для
текущей поверхности;
– VALUE2 – второе значение поверхностной нагрузки (если имеется).

5. Лабораторная работа №6
Определение узловых объемных
нагрузок
►
►
►
►
►
BF, NODE, Lab, VAL1, VAL2, VAL3, PHASE
Описание аргументов
– NODE – номер узла, в котором прикладывается нагрузка; если указано
ALL, нагрузки прикладываются ко всем узлам, имеющимся в активном
наборе (см. описание команды NSEL); если указано P, узлы указываются
мышью (применяется только при работе с меню); в качестве NODE можно
указывать имя компонента;
– Lab – обозначение нагрузки; возможные типы нагрузок перечислены в
разделе «Объемные нагрузки» в описании каждого типа элемента; при
исследовании НДС применяются TEMP (температура), FLUE
(радиационное набухание); при исследовании теплового состояния
применяется HGEN (скорость выделения тепла); при исследовании
магнетизма применяются TEMP (температура), MVDI (магнитное
возможное перемещение); при исследовании электричества применяются
TEMP (температура), CHRGD (плотность заряда); при исследовании
высокочастотных электромагнитных процессов применяются JS
(плотность тока), H (магнитный поток), EF (электрический поток), PORT
(внутренний канал); нагрузка модуля FLOTRAN: HGEN (скорость
выделения тепла), FORC (плотность узловых объемных нагрузок);
– VAL1, VAL2, VAL3 – значения, присвоенные нагрузке, указанной через
Lab или ссылочное имя таблицы для указания табличных граничных
условий.

6. Лабораторная работа №6
Порядок выполнения работы
► Порядок выполнения работы подробно
расписан в соответствующем разделе файла,
содержащем лабораторную работу.
► Необходимо четко следовать приведенным
инструкциям для успешного выполнения
работы.
► В первых работах приведены подробные
описания выполняемых действий. В
последствие авторы воздержатся от подробных
описаний аналогичных действий, принимая во
внимание, что студенты с ними уже знакомы.

7. Лабораторная работа №6
Начало работы
► Перед началом работы необходимо создать
общую директорию на жестком диске Вашего
компьютера, например «ANSYS_WORKS». В
ней будут содержаться все лабораторные
работы, выполненные в течении семестра.
► Перед выполнением каждой лабораторной
работы необходимо в директории
«ANSYS_WORKS» создавать рабочую папку, в
которой будет содержаться непосредственно
выполняемая работа. В названии этой папки
должен отражаться номер выполняемой
работы, например «Lab_rab_6».

8. Лабораторная работа №6
Содержание отчета
► Отчет о проведенной лабораторной
работе должен содержать:
► краткие теоретические сведения
► краткое описание основных шагов
приложения сосредоточенных,
поверхностных, весовых,
центробежных и температурных
нагрузок.

9. Лабораторная работа №6
Контрольные вопросы
►
►
►
►
►
►
Назовите основные характеристики конечного
элемента SURF154.
Какими операторами прикладываются
сосредоточенные нагрузки?
Какими операторами прикладываются
поверхностные нагрузки?
Каким образом можно приложить
поверхностную нагрузку, действующую под
углом?
Какими операторами прикладываются
температурные нагрузки?
Как можно задать свойства материала,
зависящие от температуры?

10. Лабораторная работа №6
Контрольные вопросы
►
►
►
►
►
►
Назовите основные характеристики конечного
элемента SURF154.
Какими операторами прикладываются
сосредоточенные нагрузки?
Какими операторами прикладываются
поверхностные нагрузки?
Каким образом можно приложить
поверхностную нагрузку, действующую под
углом?
Какими операторами прикладываются
температурные нагрузки?
Как можно задать свойства материала,
зависящие от температуры?