在 ANSYS 中施加“循环载荷”,通常指随时间或空间周期性变化的载荷,例如移动荷载、梯度分布载荷或疲劳循环加载。根据公开资料和当前(2026年)主流实践,主要通过 *APDL 命令流中的 DO 循环 实现,适用于结构、热力学等分析类型。
一、常见循环载荷类型及实现方法
线性梯度分布载荷(如梁上从左到右线性增加的压力)
移动集中荷载(如列车过桥)
多步循环加载(如疲劳分析中的重复加载)
二、核心实现方式:APDL 循环命令流
1. 线性梯度分布载荷(适用于梁单元)
使用 *DO 循环遍历每个单元,用 SFBEAM 命令施加局部压力。
apdl
*DO, i, 1, 10 ! 循环10个单元
mid_pressure = 10 + (i - 0.5) * 9 ! 中点载荷值(线性插值)
SFBEAM, i, 1, PRES, mid_pressure, mid_pressure ! 施加压力
*ENDDO
载荷从 10 N/m 线性增至 100 N/m,总长 10 米,每单元长 1 米
2. 移动集中荷载(瞬态动力学)
在 *DO 循环中,每步删除旧荷载、施加新荷载、求解。
apdl
/SOLU
ANTYPE, TRANS ! 瞬态分析
TIMINT, ON ! 开启时间积分
*DO, ii, 1, NN, 1 ! NN 为总步数
TIME, ii * DT ! 设置当前时间
FDELE, ALL, ALL ! 删除所有集中力
NSEL, S, LOC, X, (ii - 1) * DL ! 选择当前节点
F, ALL, FY, -FORCE_VAL ! 施加Y向集中力
ALLSEL, ALL !
关键! 重新选择所有实体
SOLVE ! 求解当前步
*ENDDO
时间步长 DT = DL / V,其中 DL 为单元长度,V 为荷载移动速度
3. 多载荷步循环(如疲劳分析)
通过定义多个载荷步,每步改变载荷大小或方向。
apdl
/SOLU
F, NODE, FY, 1000 ! 第一步载荷
SOLVE ! 求解第一步
F, NODE, FY, -1000 ! 第二步反向载荷
SOLVE ! 求解第二步
若仅载荷变化,边界条件可在第一步定义后不再重复
三、GUI 替代方法(适合初学者)
若不熟悉 APDL,可通过 GUI 配合 Table 数组 或 函数加载 实现近似循环效果:定义表格或函数:Preprocessor → Loads → Define Loads → Apply → Structural → Pressure → On Lines
选择 “Use Table” 或 “Use Function”
创建函数:Utility Menu → Parameters → Function,输入时间或空间坐标对应的载荷值
注意:GUI 对复杂循环支持有限,推荐用于简单梯度载荷;复杂场景(如移动荷载)必须使用 APDL
四、注意事项
ALLSEL, ALL 在循环内必不可少,避免模型选择集丢失
梁单元(如 BEAM189)使用 SFBEAM,面单元使用 SFL 或 SF
瞬态分析需设置 ANTYPE, TRANS 和 TIMINT, ON
载荷步间若仅载荷变化,可省略重复边界条件定义
如需具体案例代码(如桥梁移动荷载、管道压力梯度),可进一步说明应用场景。
武汉格发信息技术有限公司 | 许可分析,许可优化,许可管理,许可授权,软件授权