ansys中关于APDL如何设置线性载荷
2016-05-17 21:07阅读：
指定斜率
可以使用下列两个方法之一指定倾斜率（斜度），用于随后施加的表面载荷。
Command(s)（命令）：
SFGRAD
GUI:
Main Menu>Preprocessor>Loads>Settings>-For
Surface Ld->Gradient
Main Menu>Solution>Settings>-For Surface
Ld->Gradient
还可以使用该命令施加线性变化的表面载荷，例如，浸入水中结构上的静液压力。
要创建梯度规定，指定待控制的载荷类型(
Lab
变元)、坐标系和坐标方向，在（分别为
SLKCN和
SLIDIR）中定义斜率，载荷（如其后的表面载荷命令所指定的载荷）值作用的位置（
SLZER）及斜率（
SLOPE）将起作用。
例如：要施加图2-9所示的静液压力（
Lab=PRES）可在整体笛卡尔坐标系(
SLKCN=0)的Y方向(
Sldir=Y)指定其斜率。在Y=0
(
SLZER=0)处，压力（在其后的
SF命令中将被指定为500）的值为已知的被指定值（500），且沿Y的正方向（
SLOPE=-25）每个单位长度下降25。
使用的命令如下：
SFGRAD,PRES,0,Y,0,-25 ! 全局笛卡尔坐标系中 Y斜率为-25
NSEL,...
!
选择压力施加的节点
SF,ALL,PRES,500
!
所有被选择节点的压力:
!
在Y=0处为500, 在Y=10处为250, 在Y=20处为0
在圆柱坐标系(例如
SLKCN=1)中给定梯度时，还应记住以下几点。第一，
SLZER以度表示，
SLOPE以载荷大小/度表示。第二，应遵循下列两个规则：
规则1: 设置
CSCIR （为了控制坐标系奇异点位置)
使待加载的表面不通过坐标系奇异点。
规则2: 选择
SLZER ，使之与
CSCIR
设置一致。即：如果奇异点在180°处[
CSCIR,
KCN,0]，
SLZER
应在 ±180°之间；如果奇点在0°处[
CSCIR,
KCN,1]，
SLZER 应在0° -360° 之间。
下例说明为什么要给出这些规则。对图
2-10所示位于局部柱坐标系11的半圆壳，将对半圆壳施加一个作用外部的楔形压力，压力从-90°位置的400逐渐变化到90°位置的580。缺省情况下，奇异点位于柱坐标系中的180°，因此，壳的坐标范围从-90°
to +90°。下列命令将用于施加所需的压力载荷。
SFGRAD,PRES,11,Y,-90,1
! 使压力沿C.S. 11的θ方向线性变化
! 指定压力作用于-90度，斜率为1个单位/度
SF,ALL,PRES,400
!
在所有被选择的节点压力:
!
在-90度为400.,
在0度为490., 在+90度为580.
在-90°，压力值为400 (指定), 以1个单位/度的斜率增加，在0度位置增加到490，在+90度位置增加到580。
对于
SLZER，可能会诱导用户使用270°而不是-90°。
SFGRAD,PRES,11,Y,270,1
! 使压力沿C.S. 11的θ方向线性变化
! 指定压力作用于270度，斜率为1个单位/度
SF,ALL,PRES,400
!
在所有被选择的节点压力:
!
在-90度为400.,
在0度为490., 在+90度为580.
图
2.10 圆柱壳上线性增加的载荷
然而，如图2.11左边所示，这可能导致所施加的逐渐变化载荷与要求的载荷值不同。这是因为奇点仍位于180°（坐标范围从-90° 到
+90°，而
SLZER不在-180°到+180°范围内）。结果，程序将使用270°位置处的载荷400，和1个单位/度的斜率计算得到：施加于+90°位置处的载荷为220，施加于90°位置处的载荷为130，施加于-90°位置处的载荷为40。依照第二个规则，则可避免这种情况的发生。即当奇点在180°位置时，选择
SLZER在±180°之间；当奇点在0°位置时，选择
SLZER在0°到360°之间；
图2.11 违背规则2（左）和规则1（右）
假设将奇点位置改变到0°，因此满足第二条规则（270°在0°到360°之间）。但壳的上半部分，节点坐标的范围在0°到+90°之间，而壳的下半部分，节点坐标的范围在270°到360°之间，待加载的表面过奇点，违背规则1。
CSCIR,11,1
! 将奇点改变到零度
SFGRAD,PRES,11,Y,270,1
! C.S. 11.的θ方向施加线性变化的压力
压力作用于270度位置，斜率为1单位/度，
SF,ALL,PRES,400
!
所有被选择的节点压力：
!
在270度位置为400，在360度位置为490
!
在0度位置为130
程序将使用270度位置的载荷400和1单位/度的斜率计算得到：施加于270度位置的载荷值为400，360度位置的载荷为490，90度位置的载荷为220，0度位置的载荷为130。违背规则1在逐渐变化的载荷上将产生1个奇点，如图2-11右所示。由于节点离散化，实际施加的载荷在奇点将不会发生如图所示的剧烈变化。反而，在所示的情况下，0度处节点的载荷为130，下一个沿顺时针方向的节点（比如在358度位置）的载荷为488。
注：
SFGRAD指定对所有随后的载荷施加命令都起作用。要去除该指定，仅需发一个不带变元的
SFGRAD命令。而且在读取载荷步文件时，如果
SFGRAD指定起作用，那么程序在读取文件前将删除该指定。
大变形作用会显著改变节点位置。基于节点位置的
SFGRAD斜率和载荷值计算不会根据这些变化作相应更新。如果需要这种功能，使用表面3加载的
SURF19
或
SURF153命令，或使用表面4加载的
SURF22
或
SURF154命令。
