本帖最后由 ywh362568 于 2011-4-21 23:25 编辑
由于学习中遇到了Force与Total load,对于它们的区别自己也是苦恼了一阵子,终于狠下决心做了个例子,举了11种情况对比,来比较它们的区别。现在此分享大家,希望能够对大家有所帮助。
首先,建立如图所示的一个surface
然后定义了11种工况(一下均讨论x方向)
case1:将左边固定(边),右边施加100N力(force)
case2:左边固定(node),右边上所有node点上施加100N力(force)
case3:左端固定(node),右端中间两个node点施加100N力(force)
case4:左端固定(node),右端施加100N的total load在几何边上。
Case5:左端固定(node),右端施加100N的total load在最右端的三个四边形单元
Case6:左端固定(node),右端施加100N的total load在surface上所有的四边形单元
Case7:左端固定(边),右端施加100N的total load在几何边上
Case8:左端固定,施加100N的total load在surface上任意单元
Case9:左端固定,施加任意选取三个四边形单元100N total load
case10:将左边固定(边),右边施加100N力(force),网格多了见图二。
Case11:左端固定(node),右端施加100N的total load在几何边上。
结果:
位移:
1、case1与case2完全相同,毫无差别,说明约束与力加到单元与几何外形上无差别。
2、case3的最大位移为case1 的一半,说明force力是在每个节点上都施加了100N的力。
3、case4的最大位移为case1的四分之一,因为边上有四个node所以施加在case1上的力为400N,而total load为100N,故而为其四分之一。这就是它们的区别之一。Case10、case11可以验证,正好case11为case10的五分之一。
4、case4、case5比较,case5相对稍微小一些,由于case5的total load施加在最右端的单元上,而不是边线上,故相对变形要少一点。Case8变形要更小一些。与材料的形变有关。(材料力学可知)
5、case6最大位移正好为case4的一半,说明total load是均匀加在四边形单元上的,而且均分。这点与force不同。
6、case11与case4的位移相同,说明total load与节点数目多少无关。
约束反力:
约束反力都是在固定处达到最大,中部及右部均为0.
1、case1与case2完全相同。
2、case3最大值(绝对值)大概为case1的一半
3、case4最大值(绝对值)大概为case1的四分之一,这也说明total load是总体的力大小,而force是每个节点的力。
4、case4、case5、case6、case7、case8基本上都相同,说明total load的加载位置对约束反力无影响。
5、case11的约束反力为case1的五分之一,也说明了total load的力是分配给五个node的。
应力:
1、force的最大应力均出现在右端。
2、case4的最左端上下角最大,case4与case5的最大值相同,且都在最左端。但case5的最小值在最右端。这是因为total load的作用处在最右端的四边形单元。
3、case8中在total load 加载处的左侧达到最大,右侧达到最小。
4、个人认为,total load的施加是针对于对象的整体,而force是加到node上所产生的效果。
以上为个人意见,可能有不妥之处望大家批评指正。 |