基本量:
长度mm
质量 tonne
力N
时间 sec
温度 C
重力: 9806.65 mm / sec^2
衍生量:
面积 mm^2
体积 mm^3
速度 mm / sec
加速度mm / sec^2
角速度rad / sec
角度加速度 rad / sec^2
频率 1 / sec
密度 tonne / mm^3
压力 N / mm^2
应力 N / mm^2
杨氏模量 N / mm^2(Mpa)
例如:
钢的实常数为:EX=2e11Pa
PRXY=0.3
DENS=7.8e3Kg/m^3
那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为
EX=2e5MPa
PRXY=0.3
DENS=7.8e-9tonne/mm^3=7.8e-6kg/mm^3
那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为
EX=2e11Pa
PRXY=0.3
DENS=7.8e+3kg/m^3
这里为什么是Pa而不是Mpa,原因是在m单位制下,压力单位应为N/m^2=Pa,自然就是Pa 了
在mm单位制下,压力单位应为N/mm^2=MPa,自然就是MPa了
为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
算例:
取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析,采用Beam4单元,约束条件为末端全约束,顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩;
在mm单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4,
在单位弯矩(1N.mm)载荷下顶点的转角为0.81657e-5
在m单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7,
在单位弯矩(1N.m)载荷下顶点的转角为0.81657e-2
经过理论计算得到在1N和1N.m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad,
在m单位制下当施加转矩如Mx=1时,即表示施加了1N.m的转矩
在mm单位制下当施加转矩如Mx=1时,即表示施加了1N.mm的转矩
两种单位制下得到的转角相差10^3,显然单位都为弧度,只是由于施加的转矩
相差10^3,即1N.m=1e10^3N.mm
总结:
如果采用mm单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为mm,转角单位为弧度(rad);
如果采用m单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为m,转角单位为弧度(rad);
特别主意,施加载荷的单位是不同的,如1N.m和1N.mm
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