施加载荷和对称约束

通过在 Simcenter STAR-CCM+ 中使用段,可以对板的侧表面施加拉力载荷,对对称表面应用对称约束,对板的前表面应用零法向位移约束。

由于您仅对板的四分之一扇区建模,因此需要两个对称段。要防止法向移动,还需要为前面设定一个法向位移约束。这样可确保完全约束部件并实现平面应力条件。
从添加段开始:
  1. 右键单击区域 > 板节点,然后选择创建段 > 表面段。
    Simcenter STAR-CCM+ 在板区域节点下添加节点,路径为段 > 表面段 1。
    在区域的段节点内添加为此区域创建的所有段。

利用段表面属性,您可以指定部件表面集合。利用类型属性,您可以指定应用于选定部件表面的条件类型(负载或约束条件)。

创建段,以在侧表面应用拉力负载:

  1. 将表面段 1 节点重命名为拉力负载。
  2. 选择段 > 拉力负载节点,然后设置以下属性:
    属性 设置
    表面 负载表面
    类型 负载(默认)
指定 x 方向恒定拉力 1000 MPa:
  1. 选择工具 > 单位 > MPa 节点并激活首选。
  2. 编辑段 > 拉力负载节点,然后设置以下属性:
    节点 属性 设置
    物理条件
    固体应力负载 方法 拉力
    物理值
    拖曳 价值 [1000.0, 0.0, 0.0] MPa
设置段以约束模型:
  1. 右键单击区域 > 板 > 段节点,然后选择创建段 > 表面段。
  2. 再重复两次上一步,以总共创建三个表面段。
  3. 按如下所示重命名这些段:
    段 名称
    表面段 1 对称 1
    表面段 2 对称 2
    表面段 3 前
  4. 展开段节点,然后设置以下属性:
    节点 属性 值
    前 表面 板 > 前面
    类型 约束
    对称 1 表面 板 > 对称平面
    类型 约束
    对称 2 表面 板 > 对称平面 2
    类型 约束
  5. 多选段 > 对称 1 和对称 2 节点。
  6. 右键单击其中一个选定节点,然后选择编辑...。
  7. 在多个对象对话框中,展开物理条件 > 固体应力约束,并将方法设为对称。
  8. 选择展开/折叠值。
  9. 展开物理值 > 对称,然后设置以下属性:
    段 对称方向
    对称 1 X 对称
    对称 2 Y 对称

    对称方向定义垂直于对称平面的面的方向。在这种情况下,对称轴将与全局坐标系正确对齐。对于每个段,位移都按该段下指定的方向受到约束。

定义正面的法向位移约束:
  1. 选择前面 > 物理条件节点,然后将方法设为法向位移。
    默认法向位移为 0.0 m,适用于此工况。零法向位移可确保指定的面在法向上不会发生移动。
  2. 保存模拟。