4.3 实例——轴承座的载荷和约束施加

前面章节对轴承座模型进行了网格划分，生成了可用于计算分析的有限元模型。接下来需要对有限元模型施加载荷和约束，以考察其对于载荷作用的响应。

4.3.1 GUI方式

（1）打开上次保存的轴承座几何模型BearingBlock.db文件。

（2）设定分析类型。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Loads > Analysis Type > New Analysis命令，弹出New Analysis对话框，如图4-7所示，系统默认是稳态分析，单击OK按钮。

图4-7 设定分析类型

（3）打开线、面编号控制器。执行实用菜单中的Utility Menu > PlotCtrls > Numbering命令，弹出Plot Numbering Controls对话框，选中LINE、AREA后面的复选框，将Off改为On。

（4）显示面。执行实用菜单中的Utility Menu > Plot > Areas命令。

（5）施加约束条件。

① 约束4个安装孔。执行主菜单中的Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural >Displacement > Symmetry B.C. > On Areas命令，弹出Apply SYMM on Areas拾取框，拾取4个安装孔的8个柱面，即编号为A56、A57、A52、A54、A15、A16、A17、A18的面，单击OK按钮。

② 整个底座底部施加位移约束。执行主菜单中的Main Menu > Solution > Define Loads > Apply >Structural > Displacement > on Lines命令，弹出Apply U, ROT on Lines拾取框，拾取底座底面的所有外边界线，即编号为L105、L89、L12、L60、L10、L59、L2、L87、L103、L104的线，单击OK按钮，弹出Apply U, ROT on Lines对话框，如图4-8所示。在Lab2后面的列表框中选择UY选项，即约束Y方向的位移，单击OK按钮。施加完约束的结果如图4-9所示。

图4-8 Apply U, ROT on Lines对话框

图4-9 施加完约束的模型

（6）施加载荷。

① 在轴承孔圆周上施加推力载荷。执行主菜单中的Main Menu > Solution > Define Loads >Apply > Structural > Pressure > On Areas命令，弹出Apply PRES on Areas拾取框，拾取编号为A22、A68、A76、A9的面，单击OK按钮，弹出Apply PRES on areas对话框，如图4-10所示。在VALUE后面的文本框中输入“1000”，单击OK按钮退出。

图4-10 Apply PRES on areas对话框

② 在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷。执行主菜单中的Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Areas命令，弹出Apply PRES on Areas拾取框，拾取编号为A36、A91的面，单击OK按钮，再次弹出如图4-10所示的对话框，在VALUE后面的文本框中输入“5000”，单击OK按钮退出即可。

（7）关闭线、面编号控制器。执行实用菜单中的Utility Menu > PlotCtrls > Numbering命令，弹出Plot Numbering Controls对话框，选中LINE、AREA后面的复选框，将On变为Off。

（8）用箭头显示压力值。执行实用菜单中的Utility Menu > PlotCtrls > Symbols命令，弹出Symbols对话框，如图4-11所示，在Show pres and convect as后面的下拉列表框中选择Arrows选项，单击OK按钮。至此，约束和载荷施加完毕，其结果如图4-12所示。

图4-11 Symbols对话框

图4-12 施加完约束和载荷的模型

（9）保存模型。单击ANSYS Toolbar工具条中的SAVE_DB按钮，保存文件。

4.3.2 命令流方式

          RESUME, BearingBlock, db,
          /PREP7
          ANTYPE,0
          /PNUM, LINE,1
          /PNUM, AREA,1
          APLOT
          FINISH
          /SOL
          FLST,2,8,5, ORDE,6
          FITEM,2,15
          FITEM,2, -18
          FITEM,2,52
          FITEM,2,54
          FITEM,2,56
          FITEM,2, -57
          DA, P51X, SYMM
          FLST,2,10,4, ORDE,9
          FITEM,2,2
          FITEM,2,10
          FITEM,2,12
          FITEM,2,59
          FITEM,2, -60
          FITEM,2,87
          FITEM,2,89
          FITEM,2,103
          FITEM,2, -105
          DL, P51X, , UY,
          FLST,2,4,5, ORDE,4
          FITEM,2,22
          FITEM,2,9
          FITEM,2,68
          FITEM,2,76
          SFA, P51X,1, PRES,1000
          FLST,2,2,5, ORDE,2
          FITEM,2,36
          FITEM,2,91
          SFA, P51X,1, PRES,5000
          /PNUM, LINE,0
          /PNUM, AREA,0
          /PSF, PRES, NORM,2,0,1
          SAVE