注: 此部分中的信息适用于所有支持力载荷的线性和非线性分析。

力的作用

将为力输入的数据沿指定方向应用于每个选定对象。因此,如果选择 10 个节点并在 X 方向上指定 10 磅大小的力,则对模型施加 100 磅(10 个对象 * 每对象 10 磅)力。如果对 10 个表面或 10 条边施加力,也是如此。这条规则也有例外,即:如果启用“分布跨越所有表面的数值”选项,则对两个或更多表面施加表面力。有关详细信息,请参见下面的“应用力”部分。

特定于分析的参数:

  1. 对于“线性”分析:
    • 将节点力和边缘力应用于载荷工况。载荷工况在“载荷工况/载荷曲线”字段中定义。如果要在多个载荷工况中应用节点力或边缘力,则可将其复制到新的载荷集,然后在“载荷工况/载荷曲线”字段中更改该值。
    • 若要将表面力应用于模型,则必须在“分析参数”对话框的“乘子”选项卡中定义“压力”乘子。
  2. 对于“非线性”分析:
    • 在整个分析过程中,所有力均与载荷曲线重合。在“载荷工况/载荷曲线”字段中选择载荷曲线。

应用力

如果已选定节点、边或表面,则可在显示区域中单击鼠标右键,并选择“添加”下拉菜单。选择“节点力”、“边缘力”“表面力”命令。也可以从功能区访问此命令(“设置”“载荷”“力”)。在选择要应用力的对象前后,您可以单击功能区命令。

用于指示指定力的箭头指向指定的载荷矢量方向,包括垂直于表面所施加力的“法线”方向。但是,不缩放力的箭头长度来指示指定力的相对大小。

对于线性分析,如果应用的是边缘力或节点力,请在“载荷工况/载荷曲线”字段中指定要放置力的载荷工况或载荷曲线。表面力由“分析参数”对话框中的全局载荷工况“压力”乘子控制。对于非线性分析,请在“载荷工况/载荷曲线”字段中为所有表面力、边缘力和节点力指定载荷曲线编号。

注: 有关如何在重复顶点上应用节点载荷的信息,请参见载荷与约束页面中的“在重复顶点上应用载荷与约束”标题下的注释。

从静电分析导入反作用力

可以计算对导体之间的静电力产生的结构反作用力(通常仅在 MEMS 应用程序中较为明显)。如果已在不同模型中执行静电分析并计算反作用力,则可将这些反作用力应用于结构模型。若要激活反作用力的输出,请参见“分析参数” 页面:静电场强度和电压上的“计算因静电场引起的力和电荷”部分。(尽管二进制结果文件中的静电力以电压 × 电流 × 时间/长度为单位,但是在对模型应用载荷时,该软件仍会将此单位自动转换为力单位。)

注意: 由于软件发生了变化,因此不应将在 V23.1(2009 年 2 月)之前计算的静电力与软件版本 V23.1 或更新版本一起使用。如果 V23.1 或更新版本中需要这些结果,则必须再次执行分析。

应力模型中的节点必须与静电模型中计算反作用力的节点匹配。但是,静电部件无需包含在应力分析中。例如,可以对部件中表示导体之间介电材料(如空气)的表面计算力。导体之间的空气不会包含在应力分析中。

对应力模型施加反作用力的方法如下:

  1. 在不选择任何选项的情况下,在 FEA 编辑器的显示区域中单击鼠标右键。选择“从文件中加载”命令。
  2. “结果文件”列中的“浏览”按钮。将显示一个对话框。使用“文件类型:”下拉菜单,为载荷选择要读取的“静电反作用力(*.efr)”文件类型。
  3. 选择该文件,然后单击“打开”
  4. 由于静电分析仅可包含一个载荷工况,因此“载荷工况来自文件”列将显示零 (0)。但是,通过按下“添加行”按钮,您可以将多组载荷导入单个模型。可以从相同文件和设计工况、不同文件或不同设计工况获取指定给电子表格中其他行的载荷。例如,您可能要将相同的静电力应用于应力分析中的多个载荷工况。或者,您可能要针对两个不同指定电压(分别来自不同的设计工况)下的静电力结果计算应力。
  5. 将载荷放置在应力分析的特定载荷工况或载荷曲线中;在“结构载荷工况”字段中输入载荷工况/载荷曲线。
  6. 如果要在载荷应用到模型前将载荷乘以一个常数值,请在“乘子”列中指定该常数值。
  7. 单击“确定”按钮。
注:
  • 导入的载荷不会出现在 FEA 编辑器中。它们将在检查模型或执行分析后出现在“结果”环境中。
  • 对于线性分析,请勿忘记根据需要为导入的载荷定义载荷工况数。如果为 2 个载荷工况设置模型、但将从静电分析导入的载荷指定给载荷工况 5,则载荷工况 5 上不存在载荷。该模型仅包含两个载荷工况。若要在此示例中创建更多载荷工况,请在“分析参数”对话框的“乘子”选项卡中添加三行。
  • 对于非线性分析,请勿忘记根据需要为导入的载荷定义载荷曲线。如果将从静电分析导入的载荷指定给载荷曲线 5、但未定义此载荷曲线,则乘子将为 0!
提示:

    “从文件中加载”对话框还可用于以下操作:

  • 从其他模型加载温度。请参见温度页面。
  • 将文本文件中的载荷导入结构分析。请参见从文件中加载页面。