第 11 章 – 载荷与定义场

载荷子菜单包含以下选项：

• 创建。
• 编辑。
• 复制。
• 预览。
• 传播。
• 隐藏/显示。
• 删除。

载荷类型及其选项如下：

集中力

• 名称。
• 区域。
• 力分量 – 每个节点上集中力的分量：
  • * F1 – X 轴方向的力。
  • * F2 – Y 轴方向的力。
  • * F3 – Z 轴方向的力。
• 大小 – 合力（当指定了力的分量时会自动计算）。
• 相位 – 力的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。
• 坐标系 – 全局坐标系或用户定义的坐标系。
• 颜色。

力矩

• 名称。
• 区域。
• 力矩分量 – 每个节点上力矩的分量：
  • * M1 – 绕 X 轴的力矩。
  • * M2 – 绕 Y 轴的力矩。
  • * M3 – 绕 Z 轴的力矩。
• 大小 – 合力矩（当指定了力矩的分量时会自动计算）。
• 相位 – 力矩的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。
• 颜色。

均匀压力

• 名称。
• 区域。
• 大小 – 压力载荷的值。
• 相位 – 压力的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。
• 颜色。

静水压力

• 名称。
• 区域。
• 第一点坐标 – 通过选择或直接输入坐标：
  • X. Y. Z.
• 第一点压力大小 – 第一点处的压力大小。
• 第二点坐标 – 通过选择或直接输入坐标：
  • X. Y. Z.
• 第二点压力大小 – 第二点处的压力大小。
• 压力变化方向 – 通过选择（两个点）或通过方向分量：
  • * N1 – 沿第一轴方向的分量。
  • * N2 – 沿第二轴方向的分量。
  • * N3 – 沿第三轴方向的分量。
• 相位 – 压力的相位（仅用于稳态动力学）。
• 截断：无/正截断/负截断 – 正压力截断将所有正压力值设为 0，负压力截断将所有负压力值设为 0。
• 幅值。
• 颜色。

导入压力

• 名称。
• 区域。
• 从文件导入 – 从中导入压力结果的 OpenFOAM（.foam）文件。
• 插值方式：最近节点或最近点 – 第一种方法取源网格上最近节点的值，第二种方法对最近的三个节点值进行插值。
• 大小因子 – 压力大小的比例因子。
• 相位 – 压力的相位（仅用于稳态动力学）。
• 比例因子 – 导入几何的比例因子。
• 幅值。– 颜色。

面牵引

• 名称。
• 区域。
• 力分量：
  • * F1 – X 轴方向的力。
  • * F2 – Y 轴方向的力。
  • * F3 – Z 轴方向的力
• 大小 – 合力（当指定了力的分量时会自动计算）。
• 相位 – 面牵引的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。
• 坐标系 – 全局坐标系或用户定义的坐标系。
• 颜色。

壳边法向载荷

• 名称。
• 区域。
• 大小 – 壳边载荷的值。
• 相位 – 边载荷的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。
• 颜色。

重力

• 名称。
• 区域。
• 重力分量：
  • * F1 – X 轴方向的重力加速度。
  • * F2 – Y 轴方向的重力加速度。
  • * F3 – Z 轴方向的重力加速度。
• 大小 – 合加速度（当指定了力的分量时会自动计算）。
• 相位 – 重力载荷的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。– 颜色。

离心载荷

• 名称。
• 区域。
• 旋转中心坐标 – 通过选择或直接输入坐标：
  • X. Y. Z.
• 旋转轴分量：
  • * N1 – 沿 X 轴方向的轴分量。
  • * N2 – 沿 Y 轴方向的轴分量。
  • * N3 – 沿 Z 轴方向的轴分量。
• 大小 – 绕由点和方向定义的轴的转速。
• 相位 – 转速的相位（仅用于稳态动力学）。
• 幅值。
• 颜色。

预紧

• 名称。
• 类型：力/位移。
• 区域。
• 自动计算：是/否 – 自动计算预紧方向。
• 大小 – 预紧载荷的力或位移大小。
• 幅值。
• 颜色。

定义场

定义场用于为节点规定预定义值。预定义场的类型及其选项如下：

• 温度 – 可用于指定静力步的温度场
  • 名称。
• 定义温度：按数值。
  • 区域。
  • 温度。
• 定义温度：从文件
  • 结果文件 .frd。
  • 分析步编号。

后记

集中力载荷将指定的力施加到属于所选区域的每个节点上。因此，如果将此载荷施加到表面上，该表面上的每个节点都会承受指定的力，而这通常并非所需。因此，应使用面牵引载荷向表面施加力。

静水压力通过两个给定坐标点处的压力大小以及压力增加的方向（通过选择两个点或直接给出矢量分量指定）来定义。该工具不仅可以定义静水压力，还可以定义一般的线性变化分布载荷（三角形或梯形），不要求有流体存在。

导入压力将 OpenFOAM CFD 仿真得到的压力结果用作结构分析中的载荷。ASCII 和二进制 OpenFOAM 结果均受支持。此类载荷需要扩展名为 .foam 的文件。它是一个空（虚拟）文件，用于访问包含 OpenFOAM 结果的文件夹。如果 OpenFOAM 分析使用了并行处理，则需要在 CFD 仿真后使用 reconstruct Part 命令合并来自不同处理器的结果。不必导入与 CFD 分析所用几何相同的文件，但几何必须位于 3D 空间中的相同位置，并使用与 OpenFOAM 中相同的长度单位。用户需要注意单位，因为 OpenFOAM 结果中的压力可能以运动压力（压力除以密度）给出。可以使用比例因子对此进行补偿。预览选项允许用户确认导入的压力载荷定义正确——其中显示了施加的压力乘以比例因子后的结果，以及距离（Solvix 网格与 OpenFOAM 网格之间的最近距离）。这些距离应较小，因为它们是由网格不重合造成的。

面牵引载荷内部将集中力施加到所选表面上的每个节点。它们的值之和等于载荷定义窗口中指定的总大小。如果选择了多个表面，则作用在每个表面上的载荷之和等于载荷定义窗口中指定的值。

尽管名称如此，重力载荷可用于向结构施加任何类型的平动加速度（例如车辆制动导致的减速或加速）。

预紧是一种需要特别考虑的特定载荷类型。定义预紧之前，需要创建边界层。在分析的第二步（向模型施加实际载荷时）应禁用预紧载荷。这可以通过将位移型预紧设置更改为固定来实现。

约束、接触对、分析步、边界条件和载荷等项目可以被激活或停用（从分析中排除，而无需完全删除其定义）。

菜单栏下方有一个符号下拉列表，可用于选择符号的显示方式（无、模型、分析步-1、……）。