ANSYS中施加节点力和力矩的步骤解析

"在节点上施加力和力矩对话框-meddra疾病系统分类" 在进行ANSYS软件的有限元分析时，施加力和力矩是关键步骤，特别是在进行谐响应分析时。在这个例子中，我们关注的是一个预应力结构的谐响应分析，即有预应力作用的吉他弦。谐响应分析用来研究线性结构在周期性载荷下的稳态响应，对于预应力结构，需要额外考虑预应力的影响。 在图13.41中，我们看到的是删除节点约束的对话框，操作步骤涉及选择要删除的力和力矩，如FX（沿X轴的力），然后关闭对话框。接着，通过Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Structural | Force/Moment | On Nodes的菜单路径，打开施加节点力和力矩的拾取对话框。在图形窗口中，选择节点8，点击应用按钮，打开如图13.42所示的"在节点上施加力和力矩"对话框。 在该对话框中，用户可以指定力和力矩的方向（例如FY，沿Y轴的力），以及它们的实部值。在这个例子中，输入了-1作为力的实部值，表示施加了一个负的横向简谐载荷。其他默认设置保持不变，最后点击确认按钮完成力的施加。 这一系列操作完成后，位移边界条件和载荷就被定义在吉他弦的有限元模型上了，为谐响应分析做好准备。图13.43展示了所加载的约束和力的分布情况。 预应力结构的谐响应分析包括预应力计算和后续的谐响应求解。对于预应力，可以通过静力学分析来获得，然后用缩减法或模态叠加法进行谐响应分析。在没有预应力的情况下，只需跳过预应力计算步骤。本例中，预应力是由于弦受到的上拉伸力F1产生的，而弹击力F2则作为激发谐响应的外部激励。 13.1问题描述部分，我们了解到实例是关于一根直径为d，长度为l的吉他弦，预应力是通过F1实现的，目的是发出C音阶的E音符。而F2是弹击力，要求计算弦的一阶固有频率f1，并检查谐响应是否只发生在弦的奇数阶固有频率。为了完成这个任务，分析将在0到2000Hz的频率范围内进行，频率间隔为250Hz。 13.2建立模型阶段，首先指定了分析的标题，定义了材料属性（杨氏模量、泊松比和密度），选择了合适的单元类型，并直接构建了有限元模型，而不通过独立的几何建模和网格划分步骤。这种建模方法适用于简单模型，能够直接生成节点和单元。 总结来说，这个例子详细阐述了在ANSYS中如何处理预应力结构的谐响应分析，从删除约束、施加力矩、定义材料属性到构建有限元模型，每个步骤都清晰地展现了实际分析流程。