Regiones, empotramiento y carga · M05 · Aprende a programar simulaciones con Ansys APDL

Construye regiones, entra en /SOLU sin resolver, aplica empotramiento y reparte la resultante.

Paso 1 — Recuperar la malla elegida en M04

Utilizamos mesh_h=0.05 m, porque fue la primera malla que cumplió el criterio de desplazamiento de M04. Sus divisiones son 20 × 2 × 1:

MSHAPE,0,3D
MSHKEY,1
! LESIZE sobre las tres familias de lineas
VMESH,ALL

*GET,n_nodes,NODE,0,COUNT
*GET,n_elements,ELEM,0,COUNT

El contrato de entrada de M05 exige 126 nodos y 40 elementos.

Paso 2 — Construir regiones antes de aplicar nada

SELTOL,select_tol
CSYS,0

NSEL,S,LOC,X,0
CM,fixed_nodes,NODE
*GET,n_fixed,NODE,0,COUNT
ALLSEL,ALL

NSEL,S,LOC,X,beam_l
CM,tip_nodes,NODE
*GET,n_tip,NODE,0,COUNT
ALLSEL,ALL

SELTOL,

Aplicar y seleccionar son responsabilidades distintas. Primero demostramos que cada región existe; después guardamos su significado en un componente. La prueba de intersección confirma que ningún nodo pertenece simultáneamente a los dos extremos.

Paso 3 — Entrar en /SOLU sin resolver

FINISH
/SOLU

M05 entra en el procesador de solución porque las cargas pertenecen a la definición del análisis. Sin embargo, no contiene ANTYPE ni SOLVE. Al terminar solo tendremos una base de datos preparada; no habrá reacciones, archivo de resultados ni tensiones.

Paso 4 — Aplicar el empotramiento

CMSEL,S,fixed_nodes
D,ALL,ALL,0
ALLSEL,ALL

La línea debe leerse con sus dos apariciones de ALL:

el primer ALL significa todos los nodos actualmente seleccionados;
el segundo significa todos los grados de libertad activos del elemento.

Para SOLID185 esos grados de libertad son UX, UY y UZ. No aparecen rotaciones porque el elemento sólido no las posee como grados de libertad nodales.

Paso 5 — Repartir una resultante

CMSEL,S,tip_nodes
*GET,n_tip,NODE,0,COUNT
force_per_node=tip_force/n_tip
F,ALL,FY,force_per_node
ALLSEL,ALL

Para seis nodos, force_per_node=-166.6667 N. El parámetro expresa una distinción fundamental:

entrada fisica:     tip_force
entrada para F:     force_per_node
comprobacion final: suma de todas las fuerzas FY almacenadas

La misma fuerza total repartida entre seis y quince nodos — Al refinar cambia la fuerza nodal; la resultante debe permanecer constante.

Símbolos MAPDL de restricciones y cargas nodales antes de SOLVE — Figura 3. Símbolos de restricción y cargas (`/PSF,BC` + `EPLOT`) antes de `SOLVE`. La resultante `ΣFY=−1000 N` se demuestra con CSV, no con esta imagen.

Patrón de seguridad

CMSEL,S,nombre_region
*GET,n_region,NODE,0,COUNT
! abortar o fallar si n_region=0
comando_de_carga
ALLSEL,ALL

Seleccionar, comprobar, aplicar y restaurar forman una sola unidad. Separar esos pasos por bloques largos de código hace más fácil que una selección incompleta se propague.

Sistemas de referencia — Cuatro conceptos distintos

Estado	Qué controla	Qué no controla
`CSYS`	Interpretación de coordenadas y selecciones geométricas.	No rota retroactivamente una fuerza nodal existente.
Sistema nodal	Direcciones de `UX/UY/UZ` y `FX/FY/FZ`.	No cambia solo porque se modifique la vista.
`DSYS`	Sistema utilizado para mostrar la geometría.	No redefine cargas ni restricciones.
`RSYS`	Sistema de resultados en postprocesado.	No actúa sobre las cargas aplicadas.

En el caso conductor todos los sistemas nodales permanecen cartesianos globales. Por eso FY representa inequívocamente la dirección global Y. Las cargas en sistemas nodales rotados requieren una decisión explícita, no un cambio cosmético de visualización.

F frente a SF

Comando	Entrada	Uso típico
`F`	Fuerza concentrada por nodo.	Resultantes repartidas o acciones nodales.
`SF`	Carga superficial sobre caras identificadas mediante nodos.	Presión normal, convección u otras etiquetas compatibles.

! Ejemplo conceptual, no se anade al caso conductor
CMSEL,S,top_nodes
SF,ALL,PRES,pressure_value
SFLIST,ALL,PRES
ALLSEL,ALL

Una presión sigue la convención normal de la cara; no sustituye automáticamente a nuestra fuerza transversal de punta. M05 mantiene una única acción para que la auditoría sea inequívoca.