ANSYS中轴孔正弦变化载荷施加与应力分析

"本文介绍了如何在Ansys软件中对轴孔结构施加正弦和随位置变化的载荷。通过详细步骤，展示了如何定义函数、创建表格、应用载荷以及查看计算结果。" 在Ansys中模拟轴孔处的正弦和随位置变化的载荷是一种常见的工程分析需求，这有助于理解结构在非均匀载荷作用下的响应。以下将详细解释这一过程： 1. **定义函数**：首先，通过"Parameters" -> "Functions" -> "Define/Edit"创建一个新函数。在这里，我们需要定义一个与角度相关的正弦函数。由于Ansys中的角度是以度为单位，但在计算时通常需要转换为弧度，因此需要进行单位转换。例如，函数可以表示为50 * sin(Y - PI)，其中Y代表柱坐标系的角度，PI代表180度。 2. **保存函数**：定义好函数后，保存为如"sin.func"的文件，以便后续使用。 3. **创建表格**：接下来，创建一个表格来存储函数值。在"Table"选项中选择之前定义的函数"sin.func"，并设置表格参数名，如"aaa"，并确保坐标系设置为1（全局柱坐标系）。 4. **施加载荷**：选择轴孔结构的下半圆面，然后选择"Existing Table"，选取刚才创建的表格"aaa"，以此将随位置变化的载荷施加到模型上。 5. **查看结果**：完成计算后，通过"PlotCtrls" -> "Symbols" -> "Surface Load Symbols"选择"Pressure"来显示压力分布。可调整显示方式，如选择"Arrows"以箭头形式展示。 6. **结果分析**：通过位移云图和Von Mises应力云图可以观察结构的响应情况。在某些特定角度，如90度，可能会出现应力集中。可以修改云图的最大值标签，以更清晰地显示应力分布，例如，将最大应力标签设为300MPa。 此外，文中还提到了一个不同的边界条件示例：左端完全固定的结构，同样施加50sinθ的压力。在这种情况下，应力分布和位移模式会有不同的表现，Von Mises应力结果同样显示出在90度角附近存在显著的应力集中。 通过这种详细的步骤介绍，工程师们能够更好地理解和实施在Ansys中处理轴孔结构上的正弦和位置变化载荷的问题，从而更准确地预测和优化设计的性能。