[原创+分享] 关于实体施加弯矩的方法汇总

wei1012

！！！！！！！！！！！！！！！！
前言
做一个总结意义！！！
原因：最近网上有较多的朋友在咨询关于实体加载的方法
目的：希望这个问题不再成为大家的疑惑的一部分
！！！！！！！！！！！！！！！！

一、说说施加方法
思路1：矩或扭矩说白了就是矩，所谓矩就是力和力臂的乘积。
             施加矩可以等效为施加力；
思路2：直接施加弯矩或扭矩，此时需要引入一个具有旋转自由度的节点；

二、在ANSYS中实现的方法
这里说说3个基本方法，当然可以使用这3个方法的组合方法，组合方法就是对3个基本方法的延伸，但原理仍不变。
方法1：引入mass21，利用cerig命令
Ex1:
/prep7
block,0,1,0,1,0,2
k,9,0.5,0.5,2.5
mp,ex,1,2e10
mp,prxy,1,0.2   
mp,prxy,1,0.3
r,2,1e-6
et,1,45
et,2,21
keyopt,2,3,0
lesize,all,0.2
vmesh,all
ksel,s,,,9
type,2
real,2
kmesh,all
allsel
nsel,s,loc,z,2,3
NPLOT   
CERIG,node(0.5,0.5,2.5),ALL,ALL, , , ,
allsel  
/SOLU
f,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3
FINISH  
/SOL
nsel,s,loc,z,0  
d,all,all   
allsel  
solve
方法2：利用mpc184单元
/prep7
block,0,1,0,1,0,2
mp,ex,1,2e10
mp,prxy,1,0.2   
mp,prxy,1,0.3
et,1,45
et,2,184
keyopt,2,1,1
lesize,all,0.2
vmesh,all
n,1000,0.5,0.5,2.5
type,2
mat,2
*do,i,1,36
e,1000,36+i
*enddo
allsel
allsel  
/SOLU
f,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3
FINISH  
/SOL
nsel,s,loc,z,0  
d,all,all   
allsel  
solve
方法3：使用rbe3命令
/prep7
block,0,1,0,1,0,2
k,9,0.5,0.5,2.5
mp,ex,1,2e10
mp,prxy,1,0.2   
mp,prxy,1,0.3
r,2,1e-6
et,1,45
et,2,21
keyopt,2,3,0
lesize,all,0.2
vmesh,all
ksel,s,,,9
type,2
real,2
kmesh,all
allsel
*dim,sla,array,36
*do,i,1,36
sla(i)=i+36
*enddo
*dim,sla2,array,36
*do,i,1,36
sla2(i)=i+36
*enddo
allsel
rbe3,node(0.5,0.5,2.5),all,sla,sla2
allsel  
/SOLU
f,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3
FINISH  
/SOL
nsel,s,loc,z,0  
d,all,all   
allsel  
solve
三、使用结论
方法1和方法2的结果一致，方法3偏大。
原因在于方法1和方法2的荷载分布和节点的距离没有关系，而方法3同节点的距离发生关系，所以关于最大值，方法3为最大。

tianwen001

不错，很有用，谢谢版主的总结。

tianwen001

不过，这里还是要建议大家看看以下的帖子，http://www.simwe.com/forum/thread-786889-1-1.html
对于abaqus与ansys对这个问题计算结果的差异，究竟谁对呢？希望知道的朋友给大家指点几句，谢谢！

wei1012

这个问题我无意中发现的，现在在看abaqus有关constraint的帮助，同样也重新找一下ansys中的耦合方面的内容，看一下。

自己觉得这个问题比较有意思，感兴趣的朋友一起讨论。

感谢楼上的关注。

根据材料力学，根据平截面假定，则最外侧的应力应为
S＝M/I*y＝100e3/(1/12*1^4)*0.5=600e3

1.此时由abaqus结果为575e3，而ansys为675e3
2.如果在ansys中直接考虑施加力的方式，则结果就更大。

[ 本帖最后由 wei1012 于 2007-7-3 14:51 编辑 ]

tianwen001

后来我有做了一下，发现搂主的计算方法是正确的，我用高阶单元solid95做了一遍，同时改良了底部由于全约束而带来的应力集中，得到了和理论计算几乎一致的结果，见下图

tianwen001

由上图可见，除了顶部由加载载荷引起的局部应力集中外，应力图谱和数值几乎接近于理论计算值。

80后的无奈

我觉得LZ说的不太清楚，应该附上最初的受力图

ytyzwwj0420

受益匪浅 相当于可以建立辅助点进行加载了

悠然南山

搜着了很久的资料，好

liudapengsnd

支持版主呀，太好了

adailengxueyu

找了好久了才找到，谢谢

xfengha

不错的实例，学到了不少东西。

S-Y.Chen

这里有一篇可以参考  

http://www.fea-optimization.com/ansys/apdl_c.htm
> FAQ & Document
> ANSYS Note #1 : Apply Bending Moment or Torque on a Cross Section.

tianxiatian777

请教版主：为什么用cerig命令施加弯矩的时候会出现两类警告：1、Term 1 (node 37 ROTX) on CE number 4 is not active on any element.  This CE is ignored.
2、The first term of constraint equation number 5 refers to degree of      
freedom ROTY at node 37.  This degree of freedom is not active, so      
therefore, this constraint equation is ignored.
CE命令被忽略了，这样对计算结果没有影响吗？