下面演示如何设定旋转圆盘线性静态分析。

 

 

 

图形：3D FEM 旋转圆盘模型。Ri=50 mm, Ra=250 mm, 厚度 T= 5 mm, 材料属性: E= 210.000

N/mm2, Rho=7.9e-9 t/mm3, 平均单元大小10 mm。

 

几何

首先需要建圆盘模型，一个办法是创建两个圆：

l两个圆：Ri=50 mm; Ra=250 mm。

 

 

l两圆中间创建填充表面。

 

 

l然后沿表面法向拉 5mm，形成封闭的 3D 几何。

 

 

 

 

网格划分

用 Solid Map Mesh 面板创建实体单元。

 

 

 

 

 

确定圆盘中心和柱坐标系

模型里需要指定柱坐标系才能计算径向应力和切向应力（Sxx 和 Syy）。

 

可以用 Distance 面板确定圆盘中心。注意用三节点子面板。

 

 

在内圈选三个节点，点击 circle center.

 

 

 

重复上一步，确定另外表面中心。

 

 

 

用这两临时节点确定柱坐标系 z 方向，选 Geometry > Create > Systems > Node Reference。

 

 

 

 

 

需要指定模型里所有节点到新建的柱坐标系。点击assign, 选所有节点, 然后点击system，选局部坐标系，然后点击 set displacement。

 

 

 

边界条件和载荷

在圆盘内孔设定约束，把切向和轴向位移约束成零。径向位移没有约束。

Dof 1 (径向)：没有约束

Dof 2 (切向) = 0

Dof 3 (轴向) = 0

注：不能约束实体单元旋转自由度

 

 

 

用 RFORCE 卡片创建拥有恒定角速度的旋转力。旋转力作用在正旋转方向。记住，这是静态分析，所以圆盘模型不是真的在转。

 

因此，创建一个载荷集（在这个例子叫 rotation），选择 RFORCE 卡片。

 

 

 

图形：RFORCE 卡片：SID 参考载荷集的 ID 号。G 确定旋转矢量节点。CID 通常指全局坐标系。A 是旋转速度（这里 39.789 转/秒等于 250 弧度/秒）。R1-R3 设定旋转轴（这里旋转轴是 z 方向）。

 

然后，根据前面两个载荷集 spc 和 rotation 创建静态载荷步。

 

 

 

材料和属性

创建标准钢材料

 

 

创建属性时，记住这里的单元是实体单元。

 

 

 

然后，指定属性（其内部会引用材料）。你可以随便选赋给单元或者部件。 现在可以提交分析。

 

后处理

创建应力云图时，确认选的是局部坐标系。在 Resolved in:下，System ID 选为柱坐标系。

 

 

 

不然，Sxx 会是直角坐标系垂直应力。

 

 

 

图形：径向平均单元应力。