表面效应单元详细用法步骤

ANSYS 中的表面效应单元 (2)

1. - 在斜面上施加指定方向的载荷

- 创建有限元模型时，应同时定义单元类型 SURF154：

然后选中 surf154

单元，设置相关的选项

- SURF154 单元及其单元坐标系：

单元坐标系的 x 轴从节点 I 到节点 J ；节点 K 与节点 I 、J 一起构成单元坐标系的 XY 平面，然后由右手定则确定 Z 轴：

- 所用的模型如下，在其中某个表面上施加压力载荷。以下说明对单元选项的不同设置所产生的表面压

力：

使用 solid95 单元，对实体划分网格。为了使用 MAP 方式划分网格，先将整个体切分为 3 个六面体：

- 设置单元长度为 20：

- 以 map 方式划分网格：

- 以下采用不同的单元设置，对表面 6 (图中 A6) 施加压力载荷：

- 创建表面效应单元：先选择表面 A6： Select > Area > 点取 A6 > OK

- 然后选择附着在这些面上的节点：

Select > Nodes > Attached to > Areas,all > Apply：

- 绘制所选择的节点：

- 由节点生成表面效应单元，先设置单元属性。单元类型设置为 SURF154，其余根据实际情况选择：

- 由节点生成表面效应单元，可以使用 Pick All 选项：

所生成的表面效应单元

1 对于 surf154 单元的不同选项，压力方向是不一样的。首先将压力坐标系设为单元坐标系，看压力方向什么样：

surf154

单元的单元坐标系

- 然后先选择并显示表面效应单元，再在表面效应单元上施加不同的压力，在如下选择框中点击 Pick All ：

- 选择不同的 Load Key ，可以施加不同方向的载荷。当压力坐标系为单元坐标系时：1 –(-z) 单元表面的法线方向；

2 –(+x) 切线方向；3 –(+y) 切线方向；4 - (-z) 法线方向，线性变化；5 –指定矢量方向：

- 压力坐标系为单元坐标系时，不同的Load Key 对应的载荷方向：

为了让压力坐标系使用局部坐标系，需要先修改受载单元的单元坐标系为对应的局部坐标系，操作如下：

2 将压力坐标系设为局部坐标系，看压力方向什么样：

- 然后在表面效应单元上施加不同的压力，先显示表面效应单元，然后点击Pick All ：

- 此处修改各表面效应单元的坐标系为与总体直角坐标系平行的坐标系 (不能直接使用总体直角坐标系) 。为此需

要先创建一个与总体直角坐标系平行的局部坐标系 11：

- 再将需要施加压力载荷的表面效应单元的坐标系转换为该局部坐标系：

- 选择不同的 Load Key ，可以施加不同方向的载荷。当压力坐标系为局部坐标系时：Load Key = 1,2,3 时压力方

向与局部坐标系的坐标轴方向一致；4 –仍是单元表面的 (-z) 法线方向，线性变化；5 –指定矢量方向：

- 压力坐标系为局部坐标系 11 (平行总体直角坐标系) 时，不同的 Load Key 对应的载荷方向：