使用 ANSYS 表面效应单元施加周向载荷的一个例子

使用 ANSYS 表面效应单元施加周向载荷的一个例子

作者：Simwe 来源：互联网发布时间：2012-05-09 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句：(0) 逛逛论坛

本例主要说明如何在圆柱坐标系中使用表面效应单元来定义表面载荷，以施加扭矩之类的载荷。

所使用的几何模型如图，是两个镶嵌在一起的圆柱体。为了划分MAP 网格，将它切割为8 块：

虽然切割后的模型可以采用MAP 方式划分网格，但是为了更有一般性，这里采用Free 方式划分网格，所用单元是SOLID45 单元，它退化后是线性四面体，在结果分析中是不推荐的，这里只是为了说明问题，为了简单而使用。实际结构分析时，仍推荐Solid92 或Solid95 二次单元：

定义表面效应单元：

Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Surface Effict > Surf154

为了在圆柱坐标系中使用表面效应单元，不能使用系统的圆柱坐标系，而必须另外创建局部圆柱坐标系。

采用三个KP 点(或节点，或三个指定坐标点) 来创建局部坐标系，为此，在GUI 中显示Lines：

创建局部坐标系：

Utility Menu > Workplane > Local Coordinate > Create Local CS > By 3 Keypoints > 弹出选择KP 对话框

顺序选择3 个KP 点：

选择3 个KP 点后，弹出创建坐标系对话框：

在其中，设置坐标系编号为11；坐标系类型为Cylindrical：

局部坐标系创建完毕，点击OK 后在模型上，局部坐标系原点处会显示新坐标系编号11，同时GUI 界面右下方会显示当前坐标系已修改为新创建的坐标系：

注意：如果在GUI 中没有显示局部坐标系的编号，可以通过如下操作使其显示：

Utility Menu > PlotCtrls > Symbols…> 在弹出对话框中激活Local Coordinate System > OK

以下说明如何创建表面效应单元和施加环向载荷。为了方便，顺序创建两个由area 组成的Component：

然后分别选择属于这些面的节点：

Utility Menu > Select > Nodes > Attached to > Areas,all 并创建相关节点的Component：

然后，分别调出相应节点的Component ，并通过：

Utility Menu > Select > Elements > Attached to > Nodes > Apply

选择与当前节点集相关的单元，再创建表面效应单元。以下是对于Component N1 的操作结果：

[注意] 这里如果不选择与当前节点集相关的单元，有可能不能生成表面效应单元。

选择新生成的表面效应单元，创建单元的Component - E1。

然后调出Component N2，并选择与这些节点相关的单元：

使用 ANSYS 表面效应单元施加周向载荷的一个例子

使用 ANSYS 表面效应单元施加周向载荷的一个例子 作者：Simwe 来源：互联网发布时间：2012-05-09 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句：(0) 逛逛论坛 本例主要说明如何在圆柱坐标系中使用表面效应单元来定义表面载荷，以施加扭矩之类的载荷。 所使用的几何模型如图，是两个镶嵌在一起的圆柱体。为了划分MAP 网格，将它切割为8 块： 虽然切割后的模型可以采用MAP 方式划分网格，但是为了更有一般性，这里采用Free 方式划分网格，所用单元是SOLID45 单元，它退化后是线性四面体，在结果分析中是不推荐的，这里只是为了说明问题，为了简单而使用。实际结构分析时，仍推荐Solid92 或Solid95 二次单元：

定义表面效应单元： Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Surface Effict > Surf154

为了在圆柱坐标系中使用表面效应单元，不能使用系统的圆柱坐标系，而必须另外创建局部圆柱坐标系。 采用三个KP 点(或节点，或三个指定坐标点) 来创建局部坐标系，为此，在GUI 中显示Lines：

创建局部坐标系： Utility Menu > Workplane > Local Coordinate > Create Local CS > By 3 Keypoints > 弹出选择KP 对话框 顺序选择3 个KP 点：

选择3 个KP 点后，弹出创建坐标系对话框： 在其中，设置坐标系编号为11；坐标系类型为Cylindrical：

本文介绍用ANSYS APDL命令流实现加载表面效应单元的任意方向荷载的相关内容

本文介绍用ANSYS APDL命令流实现加载表面效应单元的任意方向荷载的相关内容。 !用表面效应单元加任意方向的荷载 finish /PREP7 et,1,45 !定义实体单元solid45 et,2,154 !定义三维表面效应单元 KEYOPT,2,2,0 !指定表面效应单元的K2=0，所加荷载与单元坐标系方向相同 KEYOPT,2,4,1 !指定表面效应单元的K4=0，去掉边中点，成为四结点表面单元 block,-5,5,-5,5,0,5 !建实体模型 mp,dens,1,2000 mp,ex,1,10e9 mp,prxy,1,0.2 asel,s,loc,z,5.0,5.0 !选中实体上表面 AATT, 1, , 2, 0, !指定实体上表面用154号单元 MSHAPE,0,2D MSHKEY,1 esize,,5 amesh,all !对上表面划分网格 allsel,all VATT, 1, , 1, 0 !指定实体用45号单元 MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 vmesh,all /PSYMB,ESYS,1 !显示单元坐标系 esel,s,type,,2 !选中实体上表面的表面效应单元以方便加荷载 sfe,all,1,pres,,50 !在面内加Z向荷载，大小为50，荷载方向可通过值的正负控制sfe,all,2,pres,,100 !在面内加X向荷载，大小为100 sfe,all,3,pres,,150 !在面内加Y向荷载，大小为150 /psf,pres,,2,0,1 !以箭头方式显示所加荷载

!如果已经知道荷载在整体坐标系内的方向失量为(0,1,1)，可以用如语句加该方向的荷载 sfe,all,5,pres,,100,0,1,1 !荷载值100后的三个数为方向失量 allsel,all eplot

ansys表面效应单元模拟一螺栓扭转问题)

ansys表面效应单元模拟一螺栓扭转问题 表面效应单元模拟一螺栓扭转问题表面效应单元模拟一螺栓扭转问题模拟一螺栓扭转问题描述：表面效应单元：类似一层皮肤，覆盖在实体单元的表面。它利用实体表面的节点形成单元。因此，表面效应单元不增加节点数量（孤立节点除外），只增加单元数量。用 ANSYS 对螺栓模型施加扭转荷载，求解并在后处理器中观察整体柱坐标系下的 UY。载荷和边界条件:沿螺栓上端的扭矩Mt 等效为切向等效切应力：q=10MPa，底部固定 (UX=UY=UZ=0)。设:螺栓直径d=100mm，螺栓长度 L=200mm，螺帽直径 D=160mm,螺帽高度 H=30mm。材料应力—应变关系为线弹性模型，弹性模量 E = 200GPa ，泊松比ν = 0.3 。 2.1 进入ANSYS ANSYSED 10.0 →input Initial jobname: bolt_torque →OK 2.2 设置计算类型Main Menu: Preferences… →select Structural → OK 2.3 选择单元类型Main Menu: Preprocessor →Eleme nt Type →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 45 → Apply→ select Surface Effect →3D structural 154 OK (back to Element Types window) → Close 2.4 定义材料参数Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:200E3, PRXY:0.3 → OK 注意前后单位的一致性，本例后面的单位应用 mm，所以此处弹性模量用 200E 3. 2.5 生成几何模型生成带帽螺栓,用 Sweep 方法，分别生成中空圆环状的螺帽(R=80mm, r=50mm, H=30mm)和圆柱状的螺栓(r=50mm，L=200mm)，然后用布尔命令 Glue，将两体结合. Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Volumes →Cylinder →By Di mensions 在弹出的对话框中输入 Outer radius 50, Z-coordinates0 200 →Apply 在对话框中输入螺帽的尺寸。Outer radius 50,Optional inner radius 80, Z-coordinates 0 30. →OK 生成图形之后点击 ansys 截面右上角的蓝色立方体按键（Isometric view）Utility Menu →workplane →offset WP by Increments, 在弹出的对话框中 XY，YZ，ZX 一栏中填入 0，-90,0 →OK Main Menu: Preprocessor →Modeling →Operate →Booleans →Divide →Volu by WrkPlane →Pick All →点击蓝色立方体（Isometric view）Main Menu: Preprocessor →Modeling →Operate →Booleans →Glue →Volumes →Pick All 2.6 网格划分 Main Menu: Preprocessor → Meshing → MeshTool 在弹出的MeshTool 对话框中，并在 SizeControls 一栏中的 Lines 组里点击 set 按键。用鼠标选中所有圆的轮廓线，如图。（如果选错可以点击鼠标左键取消）选好之后在左边的 Element Size on lines 的对话框中点击 Apply。会弹出Element Sizes on Picked Lines 对话框。在 NDIV 栏里填入 5 →Apply. 同样做法，选 AB 段→NDIV：5.选 BC，CD 段→NDIV： 2. →OK Main Menu: Preprocessor → Meshing → MeshTool 在对话框第 4 栏 Shape 组中选中 Hex 和 Sweep 选项。选中后点 击 Sweep 按钮。弹出的对话框选择 Pick All。 2.7 选择螺栓帽的侧表面, 然后选择与面相关的节点: Utility Menu → Select → Entities → Areas → From Full: 用鼠标选取螺栓帽的侧表 OK

最新ANSYS 中的表面效应单元.doc

ANSYS 中的表面效应单元 使用表面效应单元施加载荷 * 有时，可能需要施加所使用单元不支持的表面载荷，例如：可能需要在实体结构单元上施加沿表面切向或任何方向的均布载荷；在热实体单元的表面上同时施加热流载荷和对流载荷，或者施加指定的辐射，等。在这种情况，可以用表面效应单元覆盖需要施加载荷的表面并使用它们作为一个管道以施加所需的载荷。* 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151和SURF153；对三维问题：SURF152和SURF154。 * 怎样施加如下的压力荷载： –像剪切荷载一样与表面相切的荷载？ –像螺栓荷载一样在表面上变化的荷载？ –像屋顶上冰载荷一样与面成一定角度的载荷？ - 像水压一样的非均布压力载荷？ * 表面效应单元为处理这些问题提供了有效的方法。 表面效应单元的特点： * 像“皮肤”一样覆盖在网格表面 * 如同面载荷的管道 * 很容易创建，一般操作过程如下： - 选择感兴趣表面上的节点； - 激活恰当的单元类型； - 执行ESURF (或Preprocessor > Create > Elements > Surf Effect > GenerlSurf > No Extra…)； - 选择所有节点，定义SURF 单元。

* 对2-D 和3-D 模型都有用: – SURF151 & 153 是线单元(热和结构的)，表示2-D 模型的边界线。 – SURF152 & 154 是面单元(热和结构的)，表示3-D 模型的边界面。 * 本节只讨论SURF154，其它单元可同样处理。 SURF154 单元，详见参考手册中的描述 * SURF154 使用不同的单元面号来接受不同类型的载荷。 * 面号在“Apply PRES on elems”对话框中： Solution > Difine Loads > Apply > Pressures > On Elements，如下所示。 或在SFE 命令的LKEY 范围内： SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4

ANSYS命令流学习笔记18-表面效应单元

! ANSYS命令流学习笔记18-表面效应单元surface effect !学习重点： !1 表面载荷的施加 当施加表面载荷时，在WorkBench中可以很方便地施加。但其本质也是借助表面效应单元来完成的。譬如当实体结构表面施加沿切向或者任何方向的均布载荷（甚至不均布?）时，都可以使用表面效应单元。 !2 表面效应单元的建立 表面单元，意思就是要依附于现有单元的表面，利用现有节点形成单元，因此单元增加，而节点不增加。单元通过制定坐标系方向等，施加不同方向的载荷。 !3 表面效应单元的典型应用 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151和SURF153；对三维问题：SURF152和SURF154。151和152为热表面效应单元，153和154为结构表面效应单元。 表面单元可以很好用，如下例子中的通过表面施加扭矩；总之就是定义与表面成各种方向力的载荷。在热流问题也有广泛应用。 !问题描述 ! 在workbench中可以轻松实现其定义，根据图示边界条件，得出位移结果如右图。这里把此问题转到APDL里运行。并再熟悉一下接触设定。（案例参考ansys官方教程，有点不同） !APDL命令： finish /clear /title,surf effect ~parain,'2s','x_t' !导入当前路径下的2s.x_t文件，包括所有体面线。实在不想在APDL 里建模了，这是在SCDM中建模导出的文件。 /facet,normal /replot !单位m、Pa !!!以上导入x_t模型

et,1,solid185 r,2 real,2 et,2,surf154 mp,ex,1,2.1e11 mp,prxy,1,0.3 !定义材料1为结构钢 mshape,0,3D mshkey,2 esize,0.0005 !网格无关分析之后，选择该尺寸，因为接触存在，网格需要细分vsweep,all !划分网格 !!!以上定义材料及划分网格 !复习下接触，而且规则形状分开，方便简单划分网格 r,3 mat,1 real,3 et,3,targe170 et,4,conta174 keyopt,4,12,5 !bonded约束 vsel,s,loc,z,0.04,0.05 asel,s,loc,z,0.04 type,3 nsla,s,1 esln,s,0 esurf !根据线创建target170 allsel vsel,s,loc,z,0,0.04 asel,s,loc,z,0.04 type,4 nsla,s,1 esln,s,0 esurf !根据线创建contact174 !!!以上建立两个体之间的绑定接触 !建立surf154单元，为3D面单元 csys,1 allsel asel,s,loc,x,0.015 !切换到圆柱坐标系，方便选择圆周上节点 nsla,s,1

ANSYS热分析-表面效应单元

ANSYS热分析指南(第五章) 第五章表面效应单元 5.1简介 表面效应单元类似一层皮肤，覆盖在实体单元的表面。它利用实体表面的节点形成单元。因此，表面效应单元不增加节点数量（孤立节点除外），只增加单元数量。 ANSYS 5.7中热分析专用表面效应单元为SURF151(2-D)以及SRUF152(3-D)。 有关单元的详细描述请参阅《ANSYS Element Reference》。 5.2表面效应单元在热分析中的应用 利用表面效应单元可更加灵活地定义表面热载荷： 当热流密度和热对流边界条件同时施加于同一表面时，必须将其中一个施加于实体单元表面，另一个施加在表面效应单元。建议将热对流边界施加于表面效应单元。 可将热对流边界条件中的流体温度施加于孤立节点上，将对流系数施加于表面单元，这样，可更灵活地控制对流载荷。 当对流系数随温度变化时，表面效应单元可提供设置计算对流系数的选项。 表面效应单元还可以用于模拟点与面的辐射传热。 5.3表面效应单元的有关热分析设置选项 SURF151是单元可用于多种载荷和表面效应的应用。可以覆盖在任何二维热实体单元的表面(除轴对称谐波单元PLANE75和PLANE78外)。该单元可用于二维热分析，多种载荷和表面效应可以同时存在。SURF151单元有2到4个节点，如考虑对流传热和辐射的影响需要定义一个外部节点。传热量和热对流量

以表面载荷的形式施加在单元上。详细单元说明请参见《ANSYS Theory Reference》。 SURF152是三维热表面效应单元，可用于多种载荷和表面效应的应用。它可以覆盖在任何三维热单元的表面，该单元可用于三维热分析。该单元中多种载荷和表面效应可以同时存在。详细单元说明请参见《ANSYS Theory Reference》。 选定单元： 命令：ET GUI：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>Options分析设置选项： 中间节点： Include：keyopt(4)=0 Exclude：keyopt(4)=1 如果实体单元为带中间节点的单元，如Solid90，则设为Include，否则为Exclude。 是否有孤立节点： Exclude：Keyopt(5)=0 Include：Keyopt(5)=1 如果在表面效应单元上施加热流密度，则为Exclude；如果在表面效应单元上施加热对流，则可为Exclude，也可为Include。如果有孤立节点，则对流系数施加在表面效应单元上，流体温度施加在孤立节点上。如果无孤立节点，则对流系数和流体温度都施加在表面效应单元上。 热流密度或对流边界条件： 忽略热流密度和对流边界条件：Keyopt(8)=0

表面效应单元

【讨论】表面效应单元的使用方法 这是一个加表面效应单元的例子，你看一下有没有帮助。 FINISH /CLEAR !!!gauss加载 /title, the simulate of laser cladding process *SET,P,2000， !the power of the laser *SET,V,0.008 !scanning speed !*SET, RADIUS,0.003 !radius of the laser beam *SET, R,0.003 *set,k,0.6 !the coefficient of the absorb *SET,L,0.05 !the length of the block /prep7 !熔覆层高5mm=0.005m !基体高10mm=0.01m,长x=50mm=0.05,宽=20mm=0.02m BLOCK,0,0.05,0, -0.0105,-0.01,0, Vsel,all vplot ! /USER, 1 /VIEW, 1, -0.198026943995E-01, 0.382677277552 , 0.923669829831

/ANG, 1, -0.107453019382 /REPLO ! ET,1,SOLID70 ET,2,Surf152 DOF,TEMP KEYOPT,2,3,0 KEYOPT,2,4,1 KEYOPT,2,5,0 KEYOPT,2,6,0 KEYOPT,2,7,0 KEYOPT,2,8,4 !根据固体表面温度计算对流系数KEYOPT,2,9,0 !用温度表方式定义材料性能 Mp,kxx,1,82.9 Mp,dens,1,8900 Mp,c,1,471 mptemp,1,20,300,600,750,900,1200,1500,1800,2000 mpdata,hf,1,1,6,50,120,180,200,250,378,700,850 ! ! Mshkey,0 !自由网格化

最新ANSYS中的表面效应单元汇总

A N S Y S中的表面效应 单元

ANSYS 中的表面效应单元 使用表面效应单元施加载荷 * 有时，可能需要施加所使用单元不支持的表面载荷，例如：可能需要在实体结构单元上施加沿表面切向或任何方向的均布载荷；在热实体单元的表面上同时施加热流载荷和对流载荷，或者施加指定的辐射，等。在这种情况，可以用表面效应单元覆盖需要施加载荷的表面并使用它们作为一个管道以施加所需的载荷。 * 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151和SURF153；对三维问题：SURF152和SURF154。 * 怎样施加如下的压力荷载： –像剪切荷载一样与表面相切的荷载？ –像螺栓荷载一样在表面上变化的荷载？ –像屋顶上冰载荷一样与面成一定角度的载荷？ - 像水压一样的非均布压力载荷？ * 表面效应单元为处理这些问题提供了有效的方法。 表面效应单元的特点： * 像“皮肤”一样覆盖在网格表面 * 如同面载荷的管道 * 很容易创建，一般操作过程如下： - 选择感兴趣表面上的节点； - 激活恰当的单元类型； - 执行 ESURF (或 Preprocessor > Create > Elements > Surf Effect > GenerlSurf > No Extra…)； - 选择所有节点，定义 SURF 单元。

* 对 2-D 和 3-D 模型都有用: – SURF151 & 153 是线单元 (热和结构的)，表示 2-D 模型的边界线。 – SURF152 & 154 是面单元 (热和结构的)，表示 3-D 模型的边界面。* 本节只讨论 SURF154，其它单元可同样处理。 SURF154 单元，详见参考手册中的描述 * SURF154 使用不同的单元面号来接受不同类型的载荷。 * 面号在“Apply PRES on elems”对话框中： Solution > Difine Loads > Apply > Pressures > On Elements，如下所示。 或在 SFE 命令的 LKEY 范围内： SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4

第五章 表面效应单元

第五章 表面效应单元 5.1简介 表面效应单元类似一层皮肤，覆盖在实体单元的表面。它利用实体表面的节点形成单元。因此，表面效应单元不增加节点数量（孤立节点除外），只增加单元数量。 ANSYS 5.7中热分析专用表面效应单元为SURF151(2-D)以及SRUF152(3-D)。有关单元的详细描述请参阅《ANSYS Element Reference》。 5.2表面效应单元在热分析中的应用 利用表面效应单元可更加灵活地定义表面热载荷： 当热流密度和热对流边界条件同时施加于同一表面时，必须将其中一个施加于实体单元表面，另一个施加在表面效应单元。建议将热对流边界施加于表面效应单元。 可将热对流边界条件中的流体温度施加于孤立节点上，将对流系数施加于表面单元，这样，可更灵活地控制对流载荷。 当对流系数随温度变化时，表面效应单元可提供设置计算对流系数的选项。 表面效应单元还可以用于模拟点与面的辐射传热。 5.3表面效应单元的有关热分析设置选项 SURF151是单元可用于多种载荷和表面效应的应用。可以覆盖在任何二维热实体单元的表面(除轴对称谐波单元PLANE75和PLANE78外)。该单元可用于二维热分析，多种载荷和表面效应可以同时存在。SURF151单元有2到4个节点，如考虑对流传热和辐射的影响需要定义一个外部节点。传热量和热对流量以表面载荷的形式施加在单元上。详细单元说明请参见《ANSYS Theory Reference》。 SURF152是三维热表面效应单元，可用于多种载荷和表面效应的应用。它可以覆盖在任何三维热单元的表面，该单元可用于三维热分析。该单元中多种载荷和表面效应可以同时存在。详细单元说明请参见《ANSYS Theory Reference》。 选定单元： 命令：ET GUI： Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>Options 分析设置选项： 中间节点： Include： keyopt(4)=0 Exclude：keyopt(4)=1

在ANSYS中用表面效应单元加任意方向的荷载

在ANSYS中用表面效应单元加任意方向的荷载 !用表面效应单元加任意方向的荷载 finish /PREP7 et,1,45 !定义实体单元solid45 et,2,154 !定义三维表面效应单元 KEYOPT,2,2,0 !指定表面效应单元的K2=0，所加荷载与单元坐标系方向相同KEYOPT,2,4,1 !指定表面效应单元的K4=0，去掉边中点，成为四结点表面单元 block,-5,5,-5,5,0,5 !建实体模型 mp,dens,1,2000 mp,ex,1,10e9 mp,prxy,1,0.2 asel,s,loc,z,5.0,5.0 !选中实体上表面 AATT, 1, , 2, 0, !指定实体上表面用154号单元MSHAPE,0,2D MSHKEY,1 esize,,5 amesh,all !对上表面划分网格 allsel,all VATT, 1, , 1, 0 !指定实体用45号单元 MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 vmesh,all /PSYMB,ESYS,1 !显示单元坐标系 esel,s,type,,2 !选中实体上表面的表面效应单元以方便加荷载

sfe,all,1,pres,,50 !在面内加Z向荷载，大小为50，荷载方向可通过值的正负控制sfe,all,2,pres,,100 !在面内加X向荷载，大小为100 sfe,all,3,pres,,150 !在面内加Y向荷载，大小为150 /psf,pres,,2,0,1 !以箭头方式显示所加荷载 !如果已经知道荷载在整体坐标系内的方向失量为(0,1,1)，可以用如语句加该方向的荷载sfe,all,5,pres,,100,0,1,1 !荷载值100后的三个数为方向失量 allsel,all eplot 通过以上命令流得到的荷载图如下 [/url] 需要注意的时图中(0,1,1)方向的荷载值为70.71=100*sqrt(2)/2，刚好是命令流中的荷载值乘以方向余弦。可以用sfelist命令查看单元上的荷载值。 另外，可以再结合sfgrad命令施加沿某个坐标轴方向荷载值变化的荷载。可以参考“[url=https://www.wendangku.net/doc/0a10118858.html,/s/blog_47569d4601000aap.html]ANSYS中加变化的面荷载的方法”

最新ANSYS热分析-表面效应单元

A N S Y S热分析-表面效 应单元

ANSYS热分析指南(第五章) 第五章表面效应单元 5.1简介 表面效应单元类似一层皮肤，覆盖在实体单元的表面。它利用实体表面的节点形成单元。因此，表面效应单元不增加节点数量（孤立节点除外），只增加单元数量。 ANSYS 5.7中热分析专用表面效应单元为SURF151(2-D)以及SRUF152(3-D)。有关单元的详细描述请参阅《ANSYS Element Reference》。 5.2表面效应单元在热分析中的应用 利用表面效应单元可更加灵活地定义表面热载荷： 当热流密度和热对流边界条件同时施加于同一表面时，必须将其中一个施加于实体单元表面，另一个施加在表面效应单元。建议将热对流边界施加于表面效应单元。 可将热对流边界条件中的流体温度施加于孤立节点上，将对流系数施加于表面单元，这样，可更灵活地控制对流载荷。 当对流系数随温度变化时，表面效应单元可提供设置计算对流系数的选项。 表面效应单元还可以用于模拟点与面的辐射传热。 5.3表面效应单元的有关热分析设置选项 SURF151是单元可用于多种载荷和表面效应的应用。可以覆盖在任何二维热实体单元的表面(除轴对称谐波单元PLANE75和PLANE78外)。该单元可用于二维热分析，多种载荷和表面效应可以同时存在。SURF151单元有2到4个节点，如考虑对流传热和辐射的影响需要定义一个外部节点。传热量和热对流量以表面载荷的形式施加在单元上。详细单元说明请参见《ANSYS Theory Reference》。 SURF152是三维热表面效应单元，可用于多种载荷和表面效应的应用。它可以覆盖在任何三维热单元的表面，该单元可用于三维热分析。该单元中多种载荷和表面效应可以同时存在。详细单元说明请参见《ANSYS Theory Reference》。 选定单元：

ansys施加面荷载

1、如果是线性变化的，可以采用水压方式定义； 1、如果可以用函数表示，则可以用函数来定义， 2、也可以使用表面效应单元来定义； 在ANSYS中如果要在一个面上施加沿某个方向变化的面荷载，需要有两步来完成： 这里以一个在圆筒内表面加内水压力的例子进行说明。 第一步，设置面荷载变化规律。如果面荷载沿Z向变化，后面指定面荷载从Z=100开始变化，并按斜率为-9800进行变化，可用如下语句 sfgrad,pres,,z,100,-9800 !也就是准备在高100米的圆柱加内水压力吧 第二步，施加面荷载。在指定的面上施加按第一步设置的面荷载变化规律的面荷载。 SFA,P51X,1,PRES,0 这个语句相当于在指定面上施加法向荷载(选圆筒体内表面)，在Z=100时荷载值为0，随Z坐标变化荷载值以变化率-9800进行变化，这样在Z=0时荷载值为-9800*100 每次用sfgrad进行设置后仅对随后的sfa命令有效，直倒下次再用sfgrad进行设置。 在面上施加荷载后，对模型剖分后可以执行以下命令来查看加的面荷载是否正确 /PSF,PRES,NORM,2,0,1 以箭头方式显示面荷载 sftran 将面荷载转化到有限元模型上

本文摘自《ANSYS工程分析进阶实例》---王呼佳、陈洪军主编，在此对本书作者表示感谢！ 一般可以通过两种方法施加面荷载，一是在表面上覆盖一层表面效应单元SURF153或SURF154；二是通过apdl语言编程施加。基本思路如下： 人为将面上压力荷载换算成集中力并施加到节点上。施加集中力时，将合力分解为X,Y,Z方向的分力。 （1）选中所要施加压力的表面，在面上生成一层shell63单元。 （2）对生成的shell63单元，使用循环语句逐步进行以下操作。 （3）得到每个单元的面积及单元中心的X,Y,Z坐标值。 （4）将坐标值代入压力随坐标变化的函数式，得到单元中心点处的压力值，并乘以面积得到单元所受的合力。 （5）将合力平均后，施加到单元的各个节点。 （6）对每一个面单元操作完成后，清除面上的shell63单元，进行后续操作。 附示例如下： 一挡土墙，地面全约束，侧面受和水平方向呈16.5度的土压力，大小随埋深而线性增加，表达式为P=1.71X10E4X(H-1) FINI /CLE /FILNAME,THE LOAD OF FACE /prep7 et,1,45 !solid45实体单元 et,2,42 !plane42平面单元 mp,ex,1,26e9 !C20混凝土 mp,prxy,1,0.2 !泊松比 mp,dens,1,2449 !密度 !建模 k,1 k,2,,-9 k,3,-6.35,-9