2.01 ug 有限元分析载荷添加方案

在UG NX高级分析模块中载荷包括力、力矩、重力、压力、边界剪切，轴承载荷，离心力等，可以将载荷直接添加到几何模型上，载荷与作用的实体模型关联，当修改模型参数时，载荷自动更新，而不必重新添加，在生成有限元模型时，系统通过映射关系作用到有限元模型的节点上。

一、载荷的类型。
载荷类型一般根据分析类型的不同包含不同的形式，在结构分析中常包括以下形式：
>力：力载荷可以施加到点，曲线，边和面上，符号采用单箭头表示
>法向压力：法向压力载荷是垂直施加在作用对象上的，施加对象包括边界和面两种，符号采用单箭头表示。
>重力：重力载荷作用在整个模型上，不需用户指定，符号采用单箭头在坐标原点处表示。
>压力：压力载荷可以作用在面，边界和曲线上，和正压力相区别，压力可以在作用对象上指定作用方向，而不一定是垂直于作用对象的，符号采用单箭头表示。
>力矩：力矩载荷可以施加在边界，曲线和点上，符号采用双箭头表示。
>边缘剪切：边缘剪切只能施加在边界上，沿边的切向作用压力载荷，符号采用单箭头表示。
>轴承载荷：轴承载荷是指作用在一段圆弧面或圆弧边界上的载荷，且在作用对象上分布不均匀，是一种变化的载荷，变化规律可以按正弦规律变化也可以按抛物线规律变化。在为对象添加该载荷时，需指定最大载荷的作用点和作用范围的角度。符号采用单箭头表示。
>离心力：离心力作用在绕回转中心转动的模型上，系统默认坐标系的z轴为回转中心，在添加离心力载荷时用户需指定回转中心与坐标系的z轴重合。符号采用双箭头表示。

>温度载荷：温度载荷可以施加在面，边界，点，曲线，和体上，符号采用单箭头表示。

>热膨胀：热膨胀载荷主要用于热分析结构中，施加对象包括面和边界，符号采用箭头表示。

二、载荷添加矢量

在多数载荷添加过程中，都会同时定义载荷添加方向，UG NX系统提供5种载荷方向定义方式：

XYZ分量：按XYZ直角坐标系定义各方向载荷分量大小。

RTZ分量：按RTZ圆柱坐标系定义各分量载荷大小。

RTP分量：按RTP球坐标系定义各分量载荷大小。

垂直于：添加载荷垂直于作用对象上。

沿边界：添加的载荷分别沿边界3个分量Ft、Fn、Fs，分别表示沿边界的切线方向，边界所在面的法线方向和前述两方向垂直并指向模型的方向。

三、载荷添加方案。

在建立一个加载方案过程中，所有添加的载荷都包含在这个加载方案中。当需在不同加载状况下对模型进行求解分析时，系统允许提供建立多个加载方案，并为每个加载方案提供一个名称，也可以自定义加载方案名称。也可以对加载方案进行复制，删除操作。添加载荷操作步骤如下：
（1）打开文件：14. 2 1．prt。单击“开始”下拉菜单，并选择“高级仿真”选项，按照前面几节的步骤完成仿真模型的创建。
（2）在仿真模型界面中，单击“载荷类型”按钮，在弹出的下拉菜单如图所示，单击“轴承”按钮，弹出如图所示创建轴承载荷对话框。

（3）根据对话框的选择步骤，选择模型的外圆柱面为载荷施加面。单击方向选项中的矢量构造器图标，弹出矢量对话框，在类型下拉菜单中，选择“-xC”方向，为载荷矢量方向，单击“确定”按钮，返回轴承载荷对话框。
（4）接受系统默认载荷名称，并分别在创建“轴承”载荷对话框中设置力的大小 ( 50N)，力的分布角度(120度)范围及分布方法（抛物线），其中有两种分布方法供选择，分别为抛物线和正弦曲线。

 

 （5）单机确定后完成轴承载荷的加载，生成样式如图所示。注意：在仿真模型中才能添加载荷，仿真模型系统默认名称：model_sim1.sim。