ANSYS Remote Force功能的实用解析

本文我们只探讨绘制弯矩图和扭矩图。按照传统做法，我们首先把每个齿轮上的作用力向该齿轮所在处轴的截面形心简化：2个径向力可以根据力的可传性直接平移到传动轴上，2个切向力可以根据力的平移定理等效移动到传动轴上。绘制受力图如下：

分别绘制Z向（c）、Y向（d）的弯矩图以及扭矩图（e）如下：

读者考虑，如果我们要在ANSYS中绘制该题的弯矩图和扭矩图，该怎么操作呢？是不是还和材料力学的做法一样，先将力向传动轴形心进行简化呢？使用ANSYS做的话，肯定不用这么麻烦了，那我们应该怎么加载齿轮上的切向力呢？下面该本文的主角Remote Force出场了。首先我们使用ANSYS求解下该题，由于今天主角是Remote Force，所以其他操作笔者简单说一下，有疑问可以私信笔者。Step1：创建几何模型。

根据题目中齿轮轴的几何尺寸和受力位置，在SCDM中创建线体模型，并共享重合拓扑。

Step2：创建Path用来绘制弯矩扭矩图。

Step3：网格划分。

自由网格划分，尺寸设置为20mm。

Step4：载荷及边界条件设置。

为了施加载荷及边界条件方便，我们将坐标系方位改为题目中的方位。

1 .载荷：径向力和切向力。

径向力：使用Force，位置和大小根据题目条件。

切向力：使用Remote Force，方法如下：点击Static Structural (A5)，选择Loads→Remote Force。

插入Remote Force以后，我们观察Details of Remote Force：Scope：用来定义Remote Force施加对象和施加位置。Geometry我们选择齿轮轴上安装齿轮C的点，表示我们要将Remote Force施加在这一点；选择完成后，Coordinate System自动改为施加点的坐标。

Coordinate System我们选择Global Coordinate System，用来确定Remote Force施加位置的坐标。根据建立的坐标系（如下图一）以及齿轮分度圆直径，确定Remote Force施加位置的坐标为（300,200,0）如下图二。

Definition主要用来确定力的施加方式、大小和方向。根据题目，力的大小为5kN，方向为Z轴方向。我们选择通过Components方式施加。

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