结构和体载荷


以下载荷类型可用于结构研究

结构载荷
体载荷

结构载荷命令位于功能区的结构载荷组中,以及“仿真”研究导航窗格的快捷菜单上。适用于整个体的载荷命令在功能区的体载荷组中提供。放置载荷之前,可以使用载荷命令条为其设置选项。

力载荷

力载荷在整个几何体上均一地施加力和力矩。对于每个单元,只能应用一个力载荷。

使用结构载荷组中的命令,然后提供以下信息:

  • 几何体 - 可以选择一个或多个面、边或顶点。对于四面体和曲面网格类型,还可以选择面集和特征。对于梁网格类型,您只能选择梁单元节点梁曲线

  • 力的方向 - 确定方向盘主轴的方向以指定施加力载荷的方向。或者,可以在载荷命令条上选择分量选项,然后键入 X、Y、Z 方向的分量。

  • 值 - 使用动态输入框指定力的值。默认单位是力量值,例如 1 牛顿。

  • 载荷分布 - 如果选定的实体属于相同类型,则可以使用命令条上的总载荷选项指定值是按比例分布还是全部应用于每个实体。

压力载荷

使用结构载荷组中的压力命令可以将均匀压力应用于面上。除了载荷的值是跨较小区域测量的且方向与面垂直之外,压力载荷类似于力载荷。因此,您可以将压力载荷和力载荷施加于同一个面。

压力载荷需要使用以下信息:

  • 几何体 - 选择一个面。只能对每个面施加一个压力载荷。

  • 载荷方向 - 自动确定。

  • 值 - 使用动态输入框指定压力值。默认单位是“力/单位面积”。

流体静压力载荷

使用结构载荷组中的流体静压力命令可定义非均匀流体压力载荷。 流体静压力是处于平衡状态的液体对它在受限空间中接触的表面施加的分布力。 它根据定义流体最大高度的点来计算。 流体静力学属性因流体密度和容器内重力的变化而不均匀(可变)。

示例:

容器中的流体对容器壁施加压力。 由于受重力影响,容器底部的流体压力大于顶部。

流体压力的计算公式=ρgh

其中:

ρ=流体密度

g=重力加速度

h=始于底部表面的流体高度

在 QY CAD 仿真中,流体静压力载荷需要以下信息:

  • 面选择 - 选择要施加流体静压力的容器面。

  • 流体高度 - 容器中流体的顶面,由自由空间关键点和偏置定义,或由 XYZ 点位置坐标定义。

  • 容器内重力 - 施加重力施加方式(垂直或成一角度)和重力加速度值。

    使用动态输入框将重力加速度值指定为单个幅值或分量值。 默认单位是“长度/时间²”,例如 981.000 厘米/秒²。

    注释:

    只能将一个重力加速度值应用于研究几何体。 如果之前使用仿真选项卡→体载荷组→重力命令定义了重力,则加速度值会自动应用于流体静压力载荷。要更改加速度值,编辑重力载荷定义。

  • 流体密度 - 使用命令条上的密度框输入容器中流体的密度。 显示的值为水的密度。

扭矩载荷

使用结构载荷组中的扭矩命令可以绕旋转轴将转向力应用于一个或多个面。

扭矩载荷需要应用扭矩载荷的旋转轴、旋转方向以及扭矩值。

  • 几何体 - 选择一个或多个面或曲面。

  • 旋转轴 - 确定方向盘主轴的方向以指定旋转轴。

  • 载荷方向 - 选择一个方向盘基本把手以指定旋转方向。

  • 值 - 使用动态输入框指定扭矩值。默认单位是力/长度。

  • 载荷分布 - 使用命令条上的总载荷选项可指定值是在所有面中按比例分布还是全部应用于每个面。

重力载荷

可以使用体载荷组中的重力命令将重力载荷应用于为研究选择的整个模型。

重力载荷是常规平移加速度载荷。QY CAD 仿真通过将指定的重力加速度乘以模型质量来计算重力载荷。

重力载荷需要以下信息:

  • 材料密度 - 可以在材料表中设置此内容。质量是通过为模型选择的材料的密度来计算的。

  • 几何体 - 自动应用到整个模型。

  • 载荷方向 - 使用以下任一方法指定重力方向:

    • 使用载荷方向方向盘,或通过选择载荷命令条上的分量选项,然后键入 X、Y、Z 方向分量,可以定义沿坐标系的 X、Y、Z 方向的平移。

    • 可以通过选择直边来定义线加速度。

  • 值 - 使用动态输入框指定加速度值。默认单位是“长度/时间²”,例如 9.81 米/秒²。

提示:

有关如何使用重力载荷的示例,请参见教程:执行热应力分析

离心载荷

离心载荷是在体围绕轴旋转时生成的。使用体载荷组中的离心命令可将离心载荷应用于零件或装配。载荷将施加于整个模型。

离心载荷由模型上的双向旋转符号表示。这些符号代表角速度和角加速度。可以单独将这些符号设置为顺时针方向或逆时针方向,以及关闭符号。

离心载荷需要旋转轴、角加速度和速度。QY CAD 仿真使用这些值和材料质量密度来计算离心载荷。

  • 材料密度 - 可以在材料表中设置此内容。质量是通过为模型选择的材料的密度来计算的。

  • 几何体 - 自动应用到整个模型。

  • 旋转轴 - 确定方向盘主轴的方向以指定旋转轴。

  • 值 - 离心载荷需要两个单独的值。每个值均可为零,但不可同时为零。零值会将载荷符号关闭。

    • (角速度)角度旋转/时间,例如 rad/sec。

      通过按 F 键,可以翻转方向。

    • (角加速度)角度旋转/时间²,例如 rad/sec²。

      通过按 Shift+F 键,可以翻转方向。

本体温度载荷

应用于模型的温度载荷可用于结构研究热研究以及耦合研究

在结构研究中,可以使用本体载荷组→本体温度命令指派温度载荷,以研究热变化对模型的整体影响。可以对每个模型应用一个本体温度载荷。

要定义本体温度载荷,请提供以下信息:

  • 几何体 - 自动应用到整个模型。

  • 值 - 使用动态输入框指定温度。默认单位是“华氏度”或“摄氏度”。允许使用零值。

注释:
  • 本体温度载荷在涉及辐射载荷的热研究中是必需的。

  • 在瞬态热传递研究中需要本体温度载荷来定义研究的初始温度。在具有四面体网格的零件模型的瞬态热传递研究中,该载荷在启动研究时自动创建。

  • 对于其他热研究和耦合研究,可以根据需要选择使用本体温度载荷来提供初始温度估计值,以加快 NX Nastran 中的计算。

注释:

热研究中,可以使用热载荷组→温度命令执行以下任务:

  • 研究处于热平衡的一个或多个实体上的梯度热条件。如果不关心达到热平衡所用的时间,则可以使用此载荷。

  • 将温度载荷应用到所选几何体实体,而不是应用到整个模型。

要了解此温度载荷命令,请参阅热载荷

位移载荷

可以使用结构载荷组中的位移命令将已知的位移值应用于一个或多个面、特征、边或顶点。这有时称为强制位移。

位移载荷需要以下信息:

  • 几何体 - 可以选择一个或多个面、边或顶点。对于四面体和曲面网格类型,还可以选择面集和特征。

  • 载荷方向 - 确定方向盘主轴以指定施加载荷的方向。或者,可以在载荷命令条上选择分量选项,然后键入 X、Y、Z 方向的分量。

  • 值 - 使用动态输入框指定位移值。默认单位是距离,例如毫米。

注释:

NX Nastran 要求位移载荷在零件上具有匹配的约束。在 QY CAD 仿真中,如果在命令条上还选择了销钉选项,则位移命令可以自动生成所需的约束。

承压载荷

可以使用结构载荷组中的承压命令在圆柱和非圆柱零件、曲面和结构应用(如滚柱轴承、齿轮、凸轮和滚轮)中为载荷状况建模。

承压载荷需要以下信息:

  • 几何体 - 选择实体零件上的一个或多个面或钣金件上的曲面。它们不一定是圆柱单元。

  • 载荷方向 - 确定方向盘主轴的方向,以指定施加承压载荷的方向。载荷方向必须指向一个面。

  • 值 - 使用动态输入框指定承压力的值。默认单位是力量值,例如 1 牛顿。

  • 载荷分布 - 使用命令条上的总载荷选项可指定值是在所有面中按比例分布还是全部应用于每个面。

  • 载荷角度 - 载荷角度(与载荷值和曲面法向结合)可确定承压与给定曲面接触的区域。承压载荷符号仅显示在接触区域上。使用动态输入框输入 1E-015 到 180 度之间的值。

注释:

可以使用载荷命令条上的这些选项来更改承压载荷的施加方式。

  • 承压载荷的默认操作是在面上推动,但是您可以将牵引选项 设置为拉动面。

    (A) 牵引=开(拉)

    (B) 牵引=关(推)

  • 如果要使生成的承压载荷垂直于曲面(如压力载荷),但仍要根据角度进行分布,则可以使用垂直于曲面选项

    (A) 垂直于曲面=开

    (B) 垂直于曲面=关

力矩载荷

可以使用结构载荷组中的力矩命令应用力以折弯梁。

注释:

力矩仅可用于网格类型。

力矩载荷需要以下信息:

  • 几何体 - 选择一个或多个梁单元节点梁曲线

  • 力矩方向 - 绕梁轴旋转的默认旋转轴。不过,您可以确定方向盘主轴以指定施加力矩的方向。

  • 值 - 使用动态输入框指定力的值。默认单位是力距离,例如 1 牛顿米。

  • 载荷分布 - 使用命令条上的总载荷选项可指定力矩值是按比例分布还是全部应用于每个选定节点或梁曲线。对于梁曲线,力矩分布在其长度范围内。

提示:

要了解如何为结构框架模型创建研究,以及如何沿梁在节点处和曲线上施加力,请参见教程:模拟桥梁上的应力