ANSYS使用技巧（二）螺栓预载荷定义

1、  定义螺栓

直接使用ANSYS中创建体的命令创建一个圆柱和两个圆环，组合成螺栓，注意要将螺栓粘接起来

2、  定义预应力

psmesh命令

使用功能：生成预拉伸剖面网格，创建并划分一个预紧截面

使用格式：PSMESH, SECID, Name, P0, Egroup, NUM, KCN, KDIR, VALUE, NDPLANE, PSTOL, PSTYPE, ECOMP, NCOMP

SECID：唯一的剖面号，截面号，这个号应该没有被用。

Name：截面名字

P0：预紧（预拉伸）节点号码。如果不存在的话，将生成一个。确省的是最大号码数加1。

Egroup, NUM

PSMESH将操作的单元组，如果EGROUP=P，激活图形拾取，并且NUM被忽略（尽在GUI的条件下有效）

L（or LINE）-PSMESH在所有被NUM指定的线上的单元进行。新的预紧点附在NUM或者它下面的实体上。任何后来对NUM的LCLEAR操作将删除预紧单元和PSMESH创建的节点

A（or AREA）-PSMESH在所有被NUM指定的面上的单元进行。新的预紧点附在NUM或者它下面的实体上。任何后来对NUM的ACLEAR操作将删除预紧单元和PSMESH创建的节点

V（or VOLU）-PSMESH在所有被NUM指定的体上的单元进行。新的预紧点附在NUM或者它下面的实体上。任何后来对NUM的VCLEAR操作将删除预紧单元和PSMESH创建的节点

P-PSMESH在所有后面选择的单元上进行，NUM被忽略。

ALL-命令在所有被选择的单元上进行，NUM被忽略。

KCN：分离面和法线方向所用的坐标系号

KDIR：在KCN坐标系下，分离面的法线方向（x，y，或Z）

如果KCN是笛卡尔坐标系，预紧截面的法线方向平行于KDIR轴而不管预紧节点的位置。

如果KCN非笛卡尔坐标系，预紧截面的法线方向坐标系KCN中，预紧节点处KDR的方向一致。

VALUE：在KDIR轴上，分离面的位置点。如果指定了NDPLANE将被忽略。

NDPLANE：已经存在的节点，PSMESH用来产生分离面的位置。如果NDPLANE被提供分离面的位置，有NDPLANE的KDIR坐标确定。

PSTOL：VALUE的任意的绝对容差。允许稍微高于或低于分离面的节点被包括。下面的表达式描述确省的值：

ΔX，ΔY,ΔZ的平方和除以1000开平方

其中ΔX，ΔY,ΔZ是基于节点位置的模型尺寸。（既是， Xmax - Xmin).

PSTYPE：如果被指定，这个值是预紧单元的单元类型号（如果不被指定，ansys定义这个值）如果已经被指定，必须是PRETS179。

ECOMP：如果被指定，是由新建的预紧单元和已经存在的被PSMESH改变的单元组成的组的名称（就是创建单元集合的名称）。

NCOMP：由新建的预紧单元的节点组成的组的名字（节点集合）。

使用提示：

在VALUE或者NDPLANE确定的点，沿着已经存在的单元边界，把网格分成两部分并插入PRETS179单元，PSMESH命令创建一个与预紧力垂直的预紧面。PSMESH命令验证PSTYPE是PRETS179，如果不是，这个命令将找到最低是PRETS179的ITYPE，或者如果必须就创建一个新的。

必须定义预紧节点的时候，ANSYS用节点NDPLANE。如果NDPLANE没有被指定，ANSYS定义预紧节点在：

如果EGROUP=LINE，AREA，或者VOLU，几何实体NUM的质心。

如果EGROUP=ALL，或者P时，是所有被选择单元的质心位置。

如果预紧载荷将要应用的单元被划分成两部分，PSMESH不能用来插入预紧单元。EINF将被用来在两个被分网的组之间插入PRETS179单元

PSMESH操作复制你已经定义在原网格分离面上节点温度从原始节点到新的一致的节点。然而位移，力以及另外的边界条件不被复制。

按照数学定义，预紧面必须是个平面。在非笛卡尔坐标系中，PSMESH命令创建那样的平面在指定的位置，朝着激活坐标系的指定方向。（相似和NROTAT命令转化节点坐标系到曲线坐标系）。例如，假定X=1并且Y=45在以Z轴为旋转轴的柱坐标系中（KCN=1），一个垂直与X轴并倾斜45度的预紧面来自全球坐标系中的X轴。

The PSMESH command is valid for structural analyses only.

PSMESH命令尽在结构分析中有效。

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GUI：Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>pretnsn>sectn

Main Menu>Solution>Define Loads>Delete>All Load Data>All Section Lds

Main Menu>Solution>Define Loads>Delete>All Load Data>Structural>Section

使用功能：给一个预拉伸界面加载或删除载荷

使用格式：SLOAD,SECID,STLOC,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6SECID：截面号，并已经指定给一个预拉伸截面STLOC：在表格中开始输入数据的起始位置，它必须要大于或等于9，位置1~8被保留给了内部参数，如果STLOC=DELETE，则施加在指定界面上的所有载荷都将被删除，而保留区域将被忽略。VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6：可以给从STLOC为起始的6个位置赋值，如果这个位置已经有值，它将会重新定义。如为空将保留原来的值不变，如果STLOC=9，则VAL1与第9个位置相对应，VAL2与第10个位置相对应，以此类推。有5种可能是数据类型：

KINIT：初始运算

KFD：力位移

FDVALUE：预载荷值

LSLOAD：预载荷

LSLOCK：当命令FDVALUE锁住时的载荷步

初始计算KINIT仅用于当STLOC=9时的VAL1，期望的预载荷被用来保护收敛问题之前，先使用KINIT施加一个很小的预载荷。当期望的预载荷在第1个载荷步没有建立时，可以使用这个条件，对于KINIT（VAL1）还有3中可能：

LOCK,0或1：在LSLOAD之前锁住UX=0

SLID或2：自由滑动

TINY或3：如果KFD=F，它是FDVALUE值的0.1%

余下的4中数据类型可以对每个期望的预载荷进行重复，并根据起始位置STLOC按顺序进行

力位移KFD被定义在与第1、2…预载荷相关的位置10 14 18…有两种可能的设想：

FORC，F，0，1：KDVALUE表示为力（默认设置）

DISP，D，2：FDVALUE是表示一个偏离的位移

预载荷FDVALUE的值被定义在与第1、2…预载荷相关的位置11，15，19…，预载荷没有默认值，一个正值使得预拉伸单元处于拉伸状态

施加的载荷步LSLOAD被定义在与第1，2…预载荷相关的位置12 16 20…没有默认值，在FDVALUE施加时必须要指定载荷步

载荷步的锁定 LSLOCK被定义在与第1，2…预载荷相关的位置13 17 21…没有默认值，在FDVALUE施加时必须要指定载荷步

使用提示：命令SLOAD施加一个预拉伸载荷到指定的预拉伸截面上，不同的预拉伸载荷有不同的值，且每次施加都在一个指定的载荷步里，其载荷既可以是力，也可以是位移。

载荷值也可以被锁定在摸个载荷步时里，当锁住时，载荷将会从一个力向一个位移转换，并在下一个载荷步里做常量位移施加，但它会改变初始预载荷的效果，当施加附加载荷时，这是特别有用的，为了保护这个效果，预载荷的值能够转换成一个位移。

实例：

SLOAD，1，9，TINY，FORC，5000，1，2

这个例子中，载荷施加在预拉伸界面1上，接下来由初始计算键KINT开始，并设置为TINY。接下的4个域设置为第1载荷：KFD变量的FORC指定了载荷的类型，FDVALUE指定了载荷值为5000，LSLOAD指定了力将要施加的载荷步为1，LSLOCK指定了力将要锁住的载荷步为2，4个域的其他设置也可用来定义其他载荷。

也可以使用这个命令来编辑，实际上是覆盖，施加在预拉伸面上已存在的载荷，这个过程可使用下列方法之一来完成，其一是完全重新进入命令SLOAD，其二是对于想要改变的变量设置一个起始位置，例如：下面将改变预拉伸面1上的载荷为6000：

SLOAD，1，11，6000，1，2

也可以使用这个命令删除在指定预拉伸面上的所有载荷，如：

SLOAD，1，DELETE

对于预应力模型的情况，在模型分析中们可以锁住预拉伸单元，如：

SLOAD，1，11，LOCK，D，1，2