ansys 实体建模详细介绍3--体
用于描述三维实体，仅当需要体单元的时候才需要定义体。生成体时自动生成低级别的对象，如点、线、面等。
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展开体对象创建菜单
1.1 Arbitrary ：定义任意形状
a) Through kps ：通过关键点定义体
b) By areas ：通过边界面生成体
1.2 Block ：定义长方体
a) By 2 corners & Z ：通过一角点和长、宽、高来确定长方体。
b) By center，corner,Z：用外接圆在工作平面定义长方体的底，用Z方向的坐标定义长方体的厚度。
c) By dimensions ：通过指定长方体对角线两端点的坐标来定义长方体。
1.3 Cylinder ：定义圆柱体
a）solid cylinder ：圆柱体，通过圆柱底面的圆心和半径，以及圆柱的长度定义圆柱
b）hollow cylinder（空心圆柱体）：通过空心圆柱体底面圆心和内外半径，以及长度定义空心圆柱
c）partial cylinder（部分圆柱）：通过空心圆柱底面圆心和内外半径，以及圆柱开始和结束角度，长度来定义任意弧长空心圆柱。
d）by end pts&Z ：通过圆柱体底面直径两端的坐标和圆柱长度来定义圆柱
e）By dimensions：通过圆柱内外半径、圆柱两底面Z坐标、起始和结束角度来定义圆柱。
1.4 Prism ：棱柱体
a) Triangular：通过定义正三棱柱底面外接圆圆心与棱柱高度来定义正三棱柱
b) Square、pentagonal、hexagonal、septagonal、octagonal分别为正四棱柱、五棱柱、六棱柱、七棱柱、八棱柱。其体操作与正三棱柱生产方法类似。
c) By inscribed rad：通过正棱柱底面内切圆和棱柱高来定义正棱柱。
d) By circumscr rad：通过正棱柱底面外接圆和棱柱高来定义正棱柱。
e) By side length：通过正棱柱底面边长、边数、棱柱高来定义正棱柱。
f) By vertices ：通过棱柱底面多边形定点和棱柱高来定义不规则的棱柱。
1.5 Sphere ：球体
a) Solid sphere(实心球体)：通过球心和半径来定义实心球体。
b) Hollow sphere（空心球体）：通过球心和内外球半径来定义空心球体。
c) By end points：通过球直径定义球体。
d) By dimensions：通过球的尺寸定义球体。
1.6 Cone ：圆锥体
a) By picking：通过在工作平面上定位圆锥体底部圆的圆心和半径以及圆锥体的高来定义圆锥体。
b) By dimensions：通过圆锥体尺寸定义圆锥体
1.7 Torus ：圆环体
ansys中两种方法给材料添加材料属性
第一种在划分网格之前指定
1.1 main menu/preprocessor/meshing/mesh attributes/default attribs 出现meshing attributes对话框，在【mat】material number下拉框中选择你需要的材料序号。单击ok
1.2 然后划分网格，则此次划分的网格的材料属性为选择的材料序号的属性。
2 第二种在划分网格之后指定
2.1 先划分好网格
2.2 点击select/entities/ 第一项选择areas ，第二项选择by num/pick,然后点击ok ，弹出面积选择框，选定面积，点击ok，完成面积选择
2.3 点击select/entities,第一项选择elements，第二项选择attached to ，第三项选择areas，表示所要选择的单元为已选定面积中的单元，点击ok，选中面中的所有单元。
2.4 点击plot/replot,将只显示已选定的单元和面积。
2.5 点击main menu/preprocessor/material pros/change mat num,在new material number 文本框中输入你需要的材料序号，在elements No. to modefied 输入all 表示所选定的所有单元对应的材料属性转为此材料属性。
常用塑胶材料的特性及使用范围 一、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）（乳白色半透明） 优点： 1.力学性能和热性能均好，乳白色半透明,硬度高，表面易镀金属 2.耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高 3.耐酸碱等化学性腐蚀 4.加工成型、修饰容易 缺点： 1.耐候性差 2.耐热性不够理想， 3.拉伸率底 主要应用范围：机器盖、罩，仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮，收音机、电话和电视机等壳体，部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件 改性的ABS共聚物： 将ABS加入PVC中，可提高其冲击韧性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能； 将ABS与PC共混，可提高抗冲击强度和耐热性；以甲基丙烯酸甲酯替代ABS中丙烯腈组分，可制得MBS塑料，即通常所说的透明ABS。 ABS/NYLON 耐热及抗化学性、流动性佳、低温冲击性、低成本 主要用于汽车车身护板、引擎室零组件、连接器、动力工具外壳 ABS/PVC PVC增加防火性、降低成本 ABS提供耐冲击性 主要用于家电用品零组件、事务机器零组件 ABS/PC 增加ABS耐热尺寸安定性、改善PC低温、后壁耐冲性、降低成本 主要用于打字机外壳、文字处理器、计算机设备之外壳、医疗设备零组件、小家电零组件、电子模具设计 1.排气
为防止在充模时出现排气不良、灼伤、熔接缝等缺陷，要求开设深度不大于0.04mm 的排气槽。 壁厚 0.8 mm至3.2 mm之间，典型的壁厚约在2.5mm左右，3.8以上需要结构性发泡。 圆角 最小在厚度的25%，最适当半径在厚度的60%。 收缩率：0.4%-0.7%一般取0.5% 加强筋：高<3T 宽度0.5T 筋间距>2T 脱模角：0.5°-1.5° 支柱加强筋高度4T，可达支柱高度的90％,宽度0.5T，长度2T， 支柱：外经是内径2倍 二、聚乙烯(PE) 优点： 1、柔软、无毒、透明易染色. 2、耐冲击、耐药品，绝缘性佳。 缺点： 1、不易押出、不易贴合 2、热膨胀系数高 4、耐温性差 用途： HDPE主要用于具有一定硬度和韧性的场合,如水管、燃气管，工业用化学容器、重包装袋和购物袋、洗发水瓶等。 LDP E绝缘体、胶管、胶布、胶膜、农用薄膜 最小壁厚0.5mm（LDPE），0.9mm（HDPE）（0.5-7.6ｍｍ一般1.6mm） 收缩率：HDPE 1.5%-3.5%取2% LDPE 1.5%-3%取1.5% 三、聚丙烯(PP) 优点： 1.半透明、刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂 2.质轻,无毒、无味，耐高温、绝缘性佳。（0.9G/cm3） 缺点 1、在0℃以下易变脆,不易接合;
1.1 不同材料的特性 1. ABS ·用途: 玩具、机壳、日常用品 ·特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现。(Fig. 1.1.1) 设计上的应用: 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 2. PP ·用途: 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 ·特性: 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。 ·设计上的应用: 多数应用于一些因要接受drop test而拆件的地方。 3. PVC ·用途: 软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 ·特性: 柔软、坚韧而有弹性。 ·设计上的应用: 多数用于玩具figure，或一些需要避震或吸震的地方。
4. POM ·用途: 机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳 ·特性: 耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig. 1.1.6)。 ·设计上的应用: 多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。 5. Nylon ·用途: 齿轮、滑轮 ·特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 ·设计上的应用: 因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮。 6. Kraton 用途: 摩打垫 特性: 柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。 设计上的应用: 多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。 简称
中英文学名 用途 备考 硬胶 GPPS 通用级聚苯乙烯 General Purpose polystyrene 文具、日用品、灯罩、仪器壳罩、玩具 透明,脆性,易成形 不碎胶 HIPS 高冲击聚笨乙烯 High Impact Polystyrene 日用品、电器零件、机壳、玩具 白色,延性,易成形 超不碎胶 ABS 丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物Acrylonitrile Butadiene Styrene 玩具、家私、运动用品、机壳、日用品、把手、齿轮 黄白色,延性,易成形 透明大力胶 AS (SAN) 丙烯睛一苯乙烯共聚物 Acrylonitrile Styrene 日用品、餐具、表面、家庭电器用品、装饰品 透明,易成形 软胶(花料、筒料) L D P E 低密度聚乙烯 Low Density Polyethylene 包装胶袋、玩具、胶瓶、胶花、电线 半透明,延性,易成形
2 ANSYS加载时间函数的方法 Apply/Functions/Define/Edit打开函数编辑器 ●Functions Type：选择函数类型。选择单个方程或多值函数。如果选择后者，必须键入状态变量名，也就是管理函数中方程的变量。当选择一个多值函数时，六状态表格将被激活。 ●Degrees/Radians：选择度或弧度，这一选择仅决定方程如何被运算，而不会影响*AFUN 设置。 ●使用初始变量方程和键区定义结果方程（单个方程）或描述状态变量的方程（多值函数），出如果定义单方程函数，保存方程。如果是定义多值函数，则继续下面的步骤。 ●单击Regime1，键入在函数表格下定义的状态变量的相应的最大最小值限制。 ●定义这个状态的方程。 ●单击Regime2，注意状态变量的最小值限制已被定义并且不可更改，这一特征确保状态保
持连续而无间隙。定义这个状态的最高值限制。 ●定义这个状态的方程。 ●在六个状态中连续如上操作。在每个状态里，不必储存或保存单个方程，除非想在另一状态中重用某个方程。 ●输入一个注释描述函数（可选）选择File/Comments。 ●计算器区域 使用计算器，你可以在输入表达式时，加入标准的数学操作符和函数调用，你只需点击序列数字，运算符或者函数等按钮，就可把函数加入表达式中，点击INV按钮，可轮流改变部分按钮的函数功能。 ?按钮“（”与“）”按钮，成对使用圆括号强制改变表达式中的运算顺序。 ?MAX/MIN按钮：查找变量中最大值/变量中最小值。 ?COMPLEX/CONJUGATE按钮：形成一个复变量/对一个复数变量执行共轭运算，利用INV 按钮进行函数功能切换。 ?LN/e^X按钮：求一个变量的自然对数/求变量的e次幂，利用INV按钮进行函数功能切换。?STO/RCL按钮：将表达式区域信息存储在内存中/从内存中恢复重复使用的表达式，利用
材料名称弹性模量(N/m^2)泊松比质量密度(kg/m^3)抗剪模量(N/m^2)张力强度(N/m^2)屈服强度(N/m^2)热扩张系数(/Kelven)比热(J/(kg.K))热导率(W/(m.k)) Ductile Iron (SN) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+108.62E+08 5.51E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTH300-06 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 3.00E+080.00E+00 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTH350-10 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 3.50E+08 2.00E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ450-06 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 4.50E+08 2.70E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ550-04 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 5.50E+08 3.40E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ650-02 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 6.50E+08 4.30E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTZ700-02 (GB) 1.90E+110.2707.30E+038.60E+107.00E+08 5.30E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 KTB350-04 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 3.50E+080.00E+00 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTB380-12 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 3.80E+08 1.70E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTB400-05 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 4.40E+08 2.20E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 KTB450-07 (GB) 1.20E+110.3107.90E+037.70E+10 4.50E+08 2.60E+08 1.10E-05 4.50E+0275.00 Gray Cast Iron (SN) 6.62E+100.2707.20E+03 5.00E+10 1.52E+080.00E+00 1.20E-05 5.10E+0245.00 HT100 (GB) 1.08E+110.1237.10E+03 4.80E+10 1.50E+080.00E+008.20E-06 5.10E+0245.00 HT150 (GB) 1.16E+110.1947.00E+03 4.86E+10 1.50E+080.00E+00 1.01E-05 5.10E+0245.00 HT200 (GB) 1.48E+110.3107.20E+03 5.66E+10 2.00E+080.00E+00 1.10E-05 5.10E+0245.00 HT250 (GB) 1.38E+110.1567.28E+03 5.98E+10 2.50E+080.00E+008.20E-06 5.10E+0245.00 HT300 (GB) 1.43E+110.2707.30E+03 5.66E+10 3.00E+080.00E+00 1.12E-05 5.10E+0245.00 HT350 (GB) 1.45E+110.2707.30E+03 5.66E+10 3.50E+080.00E+00 1.12E-05 5.10E+0245.00 Malleable Cast Iron 1.90E+110.2707.30E+038.60E+10 4.14E+08 2.76E+08 1.20E-05 5.10E+0247.00 QT400-15 1.61E+110.2747.01E+03 6.32E+10 4.00E+08 2.50E+08 1.29E-05 5.10E+0247.00 QT400-18 1.61E+110.2747.01E+03 6.32E+10 4.00E+08 2.50E+08 1.29E-05 5.10E+0247.00 QT450-10 1.69E+110.2577.06E+03 6.76E+10 4.50E+08 3.10E+08 1.01E-05 5.10E+0247.00 QT500-7 1.62E+110.2937.00E+03 6.27E+10 5.00E+08 3.20E+089.10E-06 5.10E+0247.00 QT600-3 1.69E+110.2867.12E+03 6.56E+10 6.00E+08 3.70E+08 1.18E-05 5.10E+0247.00 QT700-2 1.69E+110.3057.09E+03 6.47E+107.00E+08 4.20E+08 1.08E-05 5.10E+0247.00 QT800-2 1.74E+110.2707.30E+03 6.84E+108.00E+08 4.80E+08 1.01E-05 5.10E+0247.00 QT900-2 1.81E+110.2707.18E+037.10E+109.00E+08 6.00E+08 1.10E-05 5.10E+0247.00 Q195 2.12E+110.2867.69E+038.24E+10 3.50E+08 1.95E+088.80E-06 4.40E+0243.00 Q215 2.12E+110.2887.69E+038.25E+10 3.50E+08 2.15E+088.80E-06 4.40E+0243.00 Q235-A(F) 2.08E+110.2777.86E+038.14E+10 3.90E+08 2.35E+088.70E-06 4.40E+0243.00 Q235-A 2.12E+110.2887.86E+038.23E+10 3.90E+08 2.35E+08 1.20E-05 4.40E+0243.00 Q235-B 2.10E+110.2747.83E+038.24E+10 3.90E+08 2.35E+088.00E-06 4.40E+0243.00 Q255 2.10E+110.2747.83E+038.24E+10 4.50E+08 2.55E+088.00E-06 4.40E+0243.00 Q275 2.10E+110.2747.83E+038.24E+10 4.90E+08 2.50E+088.00E-06 4.40E+0243.00 08F 2.19E+110.2677.83E+038.62E+10 2.95E+08 1.75E+088.70E-06 4.40E+0248.00 8 2.11E+110.2797.82E+038.25E+10 2.95E+08 1.75E+08 1.22E-05 4.40E+0248.00 10F 2.12E+110.2707.85E+038.26E+10 3.15E+08 1.85E+08 1.25E-05 4.40E+0248.00 10 2.10E+110.2707.86E+038.26E+10 3.15E+08 1.85E+08 1.26E-05 4.40E+0248.00 15F 2.12E+110.2887.85E+038.24E+10 3.55E+08 2.05E+08 1.19E-05 4.40E+0248.00 15 2.13E+110.2897.85E+038.26E+10 3.75E+08 2.25E+08 1.19E-05 4.40E+0248.00
ANSYS中加载与求解中的难点和陌生点 1：对于加载的流程可以再有限元模型上加载也可以在几何模型上，但是是有区别的，几何模型的荷载独立于即将成型的有限元模型，可以自由修改网格，但是有限元模型上的荷载不行，必须先删除荷载，再修改网格，然后再重新输入荷载，原因很简单，如果你在有限元模型上建立荷载，那么已经网格划分完毕的节点被荷载依附，这样如果重新修改网格，有限元网格节点发生变化，那么荷载也就失去了整体性依附的特质，所以显然无法直接修改网格。 2：自由度约束如果是施加在线，面上，注意不要误以为施加在几何模型上，而是施加在有限元模型上，其实是施加在相应图素的节点上，所以必须先划分网格形成有限元模型以后才能施加对应的线面约束，注意是不是说约束就只能在有限元模型上施加呢，不是，因为还有关键点施加自由度约束，所以两种模型施加还是成立的，由此可见，施加自由度约束的对象是点是没有变的，关键看是关键点还是节点，节点按是不是一个图素的所有节点。 3：对于施加荷载或者删除荷载或者建立生死单元等等一系列针对对象的操作必须在选择之后完成，求解器进入前或者进入后处理前必须完成选择和FINISH命令。 4：施加集中荷载注意是针对节点坐标系的，只有集中荷载时，NTROTA，一般默认的是总体坐标系，这里注意整体坐标系和局部坐标系，柱坐标系，直角坐标系，球坐标系的区别。前面两者是两类，两类中又可以分别包含后三类，后面一类还多加环坐标系一类。 5：施加面荷载是难点，因为ANSYS中的面荷载时包括线荷载的。所以针对不同的单元类型，面荷载的单位和加载命令式不同的，比如对于2D单元不能使用SFA命令，对于3D单元不能使用SFL命令，对于梁单元施加单元荷载只能使用唯一的加载命令SFBEAM，另外对于SFE命令非常容易出错，因为要在对应的面号上进行施加，所以一般我们采用SFL，SFA命令，单位也不同，比如2D单元的面荷载是除以面积，壳单元的SFL是除以长度。 6：荷载步，子步，时间，平衡迭代是难点。在求解控制中最难的就是分清楚何种分析类型，注意几个范畴的区别，比如静力分析，动力分析，非线性分析等区别和命令的差异。其实分析的类型包括静力分析，瞬态分析，模态分析，谐分析，谱分析，屈曲分析，子结构分析等等。而非线性和线性分析师隶属于其各分析类型下的，只能说有的分析类型只能进行线性的分析。比如谐分析。对于静力线性分析比较简单，如果有非线性的因素有些命令必须掌握，
实用标准文案 常用施工工艺材料及制成品材料简明指南 材料加工装饰工艺安装工艺材料细分特性常用规格用途参考图例大类效果备注 无机胶凝材料硅酸盐系水泥硬化后不但强度较高，适用于水坝、河川、港湾等之土木工事、 而且还能抵抗淡水或含建筑工事等 盐水的侵蚀。 白色水泥具备硅酸盐水泥的各种白水泥是制作彩色水泥和彩色混凝土的 技术特点主要原料，并用来添补磁砖的缝隙，粉白 装饰，强度次高。 彩色水泥颜料不容于水，分散性根据装饰需要调制园林装饰，制作竹、木、石等造型雕塑 好，耐碱性强，稳定性水泥颜色 好等 石灰可塑性高，硬化速度慢，配制石灰砂浆，水泥石灰混合砂浆等，拌常掺入细沙，纸受潮后易溶解，强度更制灰土或三合土，生产硅酸盐制品筋以减少收缩 低
实用标准文案 石膏凝结硬化快，强度较 低， 凝结时体积略有膨胀， 保温，吸声性较好，耐 水性差，防火性良好， 装饰性加工性好 装饰石膏板表面洁白，花纹图案丰 富，质地细腻，立体感 强，装饰效果良好，价 格低廉，施工简单 镶嵌式装饰石膏与装饰石膏板相同 板 普通纸面石膏板耐火，抗弯，抗冲击， 一定的防水性 吸声用穿孔石膏吸声，控制噪音 板 其他类石膏制品装饰性好，价格低廉 花岗岩耐磨性好，孔隙率低，装吸水率小，抗风化及耐 饰久性好，耐酸，不耐火。石 材表面洁白，花纹图案 丰富，质地细腻，立 体感强 板材背面四周比装 饰石膏板厚，并带 有嵌装企口 吸声 雕花图案多种多样 室内装饰材料，绝热，保温，吸声和防火 材料 600mm*600mm*建筑内墙面，和吊顶装饰，其中吊顶装饰 111mm最常用 600mm*600mm，用于宾馆，商场，餐厅，礼堂，会议厅等 边厚大于28mm建筑的墙面和吊顶装饰。 常用规格：主要用于吊顶、隔墙、内墙贴面、天花板、 1220mm*2440m吸声板等。 m 常用板材规格对音质较高场所（音乐厅，影剧院，会议 600mm*600mm*厅等）作吊顶墙面的装饰材料 12mm 角线宽度天花板四周角粘贴装饰，商业门面，厅堂浇注法成型 45-300mm不等，和门窗洞口装饰 长度一般为 2400mm 室内外地面、外墙饰面、艺术雕塑等
UNIT Test Method PET T102G30PET CNN3030PET 4410G6PET FR530PET FC01PBT 4115PBT 1403G3PBT 4815kg/cm 2 ASTM D63813501400140016201400900~11001000900~1100%ASTM D638 2.6 1.6 2.0 2.7 2.34~5.5 2.54~5.5kg/cm 2ASTM D790200021002000240020401400~180014001400~1800kg/cm 2ASTM D7901000001000008700091360103GPa 45000~650005000045000~65000Kg-cm/cm ASTM D2567.18.59.0101 J/m 86 J/m 5-7 5.55-7R-Scale ASTM D785 12090~95120120__9312093℃DSC __225250254__225224225℃ ASTM D648 20023521024622520520020510-5cm/cm/℃ASTM D696__ 2.518____ 5.5__ 5.5Class/mm UL94V-0/0.71 V-0/0.7V-0/0.75V-0/0.35V-0/0.75V-0/0.75V-0/0.75V-0/3.1__ASTM D150460Hz:4.2 106Hz:3~4 1E3Hz:3.61E6Hz:3.5 __60Hz:3.3106Hz:3.3 3.3__ASTM D150__60Hz:0.004106Hz:0.02~0.031E3Hz:0.011__60Hz:0.001106 Hz:0.016 0.001Normal >1016>1016After Boilling >10 14 >10 14 KV/mm ASTM D14920 342320.5__22 2022Sec ASTM D495__200120120~180__909090g/cm 2ASTM D792 1.7 1.65 1.60 1.67 1.67 1.50~1.52 1.5 1.43~1.52%ASTM D5700.150.10__0.05__0.03__0.03Shrinkag e Para/Prep to Flow (a). Injection (b). Transfer (c). Ccmpression %ASTM D955 0.1~ 0.30.2~1.00.2~0.4 /0.6~1.20.25 / 0.80.60.4~ 0.20.4~0.5 /1.0~1.30.4~2.0% Ash 30 30 30 30 30 15 15 15 P h y s i c a l P r o p e r t i e s Arc Resistance Specific Gravity Water Absorption Glass Fiber Content 10 15 10 15 __10 16Ω-cm ASTM D25710 16 4×1016 E l e c t r i c a l P r o p e r t i e s Dieletric Const Dieletric Dissipation Volume Resistivity Dieletric Strength T h e r m a l P r o p e r t i e s Melting Point Heat Deflection Temp Coef. Of Linear Thermal Expansion Flammability PLASTIC STANDARD CHARACTERISTIC FORM (Ⅰ)PLASTIC STANDARD CHARACTERISTIC M e c h a n i c a l P r o p e r t i e s Tensile Strength Tensile Elongation Flexural Strength Flexural Modulus IZOD Impact Strength Rockwell Hardness
常用金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往妾受到各种形式外力的作托。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用：柴油机上的连杆，在传递动力时.不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。这就要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力* 这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。 111 强度 强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为6 单位为 MP 弘 工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。屈服逼度是指金属材料在外力作用下* 产生屈服现象时的应力，或开始岀现塑性变形吋的最低应力值，用％表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用巧表示。 对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是事件逼度设计的依据！对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。 1.1 2 塑性 塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后，断面縮小的面积与原来截面积之比，用甲表示。 伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之塑性越差，良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。 113 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力? 硬度的测试方法很多，生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神° C- ）布氏硬度试验法 布氏硬度试验法是用一直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷 0 的作用下压入被测试金厲表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。 布氏硬度指标有 HBS 和 HBW, 前者所用压头为淬火钢球，适坤于布氏硬度值低于仍 0 的金属材料，如艮火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有包金厲等；后者压头为硬质合金，适用于布氏硬度值为 450^650 的金属材料，如悴火钢等。 布氏硬度测试法，因压痕较尢故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。
2.1 载荷概述 有限元分析的主要目的是检查结构或构件对一定载荷条件的响应。因此，在分析中指定合适的载荷条件是关键的一步。在ANSYS程序中，可以用各种方式对模型加载，而且借助于载荷步选项，可以控制在求解中载荷如何使用。 2.2 什么是载荷 在ANSYS术语中，载荷（loads）包括边界条件和外部或内部作用力函数，如图2-1所示。不同学科中的载荷实例为： 结构分析：位移，力，压力，温度（热应变），重力 热分析：温度，热流速率，对流，内部热生成，无限表面 磁场分析：磁势，磁通量，磁场段，源流密度，无限表面 电场分析：电势（电压），电流，电荷，电荷密度，无限表面 流体分析：速度，压力 图2-1 “载荷”包括边界条件以及其它类型的载荷 载荷分为六类：DOF约束，力（集中载荷），表面载荷，体积载荷、惯性力及耦合场载荷。 ·DOF constraint（DOF约束）将用一已知值给定某个自由度。例如，在结构分析中约束被指定为位移和对称边界条件；在热力分析中指定为温度和热通量平行的边界条件。 ·Force（力）为施加于模型节点的集中载荷。例如，在结构分析中被指定为力和力矩；在热力分析中为热流速率；在磁场分析中为电流段。 ·Surface load（表面载荷）为施加于某个表面上的分布载荷。例如，在结构分析中为压力；在热力分析中为对流和热通量。 ·Body load（体积载荷）为体积的或场载荷。例如，在结构分析中为温度和fluences；在热力分析中为热生成速率；在磁场分析中为流密度。
·Inertia loads（惯性载荷）由物体惯性引起的载荷，如重力加速度，角速度和角加速度。主要在结构分析中使用。 ·Coupled-field loads（耦合场载荷）为以上载荷的一种特殊情况，从一种分析得到的结果用作为另一分析的载荷。例如，可施加磁场分析中计算出的磁力作为结构分析中的力载荷。 其它与载荷有关的术语的定义在下文中出现。 2.3载荷步、子步和平衡迭代 载荷步仅仅是为了获得解答的载荷配置。在线性静态或稳态分析中，可以使用不同的载荷步施加不同的载荷组合－在第一个载荷步中施加风载荷，在第二个载荷步中施加重力载荷，在第三个载荷步中施加风和重力载荷以及一个不同的支承条件，等等。在瞬态分析中，多个载荷步加到载荷历程曲线的不同区段。 ANSYS程序将把在第一个载荷步选择的单元组用于随后的所有载荷步，而不论你为随后的载荷步指定哪个单元组。要选择一个单元组，可使用下列两种方法之一。 Command(s)（命令）： ESEL GUI: Utility Menu>Select>Entities 图2-2显示了一个需要三个载荷步的载荷历程曲线－第一个载荷步用于（ramped load）线性载荷，第二个载荷步用于载荷的不变部分，第三个载荷步用于卸载。 图2-2 使用多个载荷步表示瞬态载荷历程。 子步为执行求解的载荷步中的点。使用子步，有如下原因。 ·在非线性静态或稳态分析中，使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解。