Mechanical應(yīng)用是Ansys Workbench的重要組成部分,，可進(jìn)行力學(xué)分析,、熱分析、電磁分析等。

載荷與約束被稱為邊界條件,，只有在正確的設(shè)置情況下，才能反映真實(shí)的載荷與約束情況,。

Mechanical中有4種類型的邊界條件：慣性載荷,、結(jié)構(gòu)載荷、結(jié)構(gòu)約束,、熱載荷,。

1 位移約束Displacement

約束點(diǎn)、線,、面的位移自由度,，即約束實(shí)體、面體,、線體X/Y/Z方向的移動,，默認(rèn)是全局坐標(biāo)系，可以在Define By中設(shè)置自定義的坐標(biāo)系,，在各向X/Y/Z Componernt設(shè)置X/Y/Z向強(qiáng)制位移的值,，默認(rèn)為Free(自由)，設(shè)置為0時表示此方向約束,，輸入具體數(shù)值時表示在此方向強(qiáng)制移動此距離,。

注意，位移約束也可能會產(chǎn)生應(yīng)力奇異,，約束處的應(yīng)力不能作為結(jié)果判據(jù),。

圖1 位移約束

2 遠(yuǎn)程位移約束Remote Displacement

遠(yuǎn)程位移約束是以剛性的方法將所選的點(diǎn)、線,、面連接到一個公共點(diǎn)（即定位點(diǎn)）,，在該點(diǎn)上對三向移動和三向轉(zhuǎn)動共6個自由點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，讀者可以將此點(diǎn)理解為鉸支點(diǎn),。實(shí)體設(shè)置旋轉(zhuǎn)自由度常使用這一方法,。

默認(rèn)的定位點(diǎn)是所選對象的質(zhì)心，可以手動修改,，所設(shè)置的6向自由度都是相對于定位點(diǎn),，定位點(diǎn)不同，所求結(jié)果有所區(qū)別,。下例以不同定位點(diǎn)求解板材翹曲作探討,。

200×40×12的板材，固定板材左面,，右面施加三向遠(yuǎn)端位移約束,，上端面中間施加向下的壓力，比較不同定位點(diǎn)的求取結(jié)果。

圖2 遠(yuǎn)端位移約束

圖3 翹曲對比

從上例也可以看出,，雖然給C面施加了XYZ三向移動約束,，未施加轉(zhuǎn)動約束度，C面發(fā)生了圍繞定位點(diǎn)的轉(zhuǎn)動運(yùn)動（相當(dāng)于鉸支點(diǎn)）,，這是固定約束與三向位移約束無法實(shí)現(xiàn)的效果,。

同樣，將固定約束出現(xiàn)應(yīng)力奇異的案例使用遠(yuǎn)程位移約束重新計算,，對A面施加6向約束,，計算結(jié)果見下圖。

圖4 遠(yuǎn)程約束計算結(jié)果

可見,，計算結(jié)果中,，約束處未出現(xiàn)應(yīng)力奇異，所以我們也經(jīng)常把遠(yuǎn)程位移約束稱為萬能約束,。