*  怎样施加如下的压力荷载：
–  像剪切荷载一样与表面相切的荷载？
–  像螺栓荷载一样在表面上变化的荷载？
–  像屋顶上冰载荷一样与面成一定角度的载荷？

  -  像水压一样的非均布压力载荷？
*  表面效应单元为处理这些问题提供了有效的方法。

表面效应单元的特点：
*  像“皮肤”一样覆盖在网格表面
*  如同面载荷的管道
*  很容易创建，一般操作过程如下：
      -   选择感兴趣表面上的节点；
      -   激活恰当的单元类型；
      -   执行 ESURF (或 Preprocessor > Create > Elements > Surf Effect > GenerlSurf > No Extra…)；
      -   选择所有节点，定义 SURF 单元。

 *  对 2-D 和 3-D 模型都有用:
    – SURF151 & 153 是线单元 (热和结构的)，表示 2-D 模型的边界线。
    – SURF152 & 154 是面单元 (热和结构的)，表示 3-D 模型的边界面。
*  本节只讨论 SURF154，其它单元可同样处理。

*  SURF154 使用不同的单元面号来接受不同类型的载荷。

*  面号在“Apply PRES on elems”对话框中：

        Solution > Difine Loads > Apply > Pressures > On Elements，如下所示。

    或在 SFE 命令的 LKEY 范围内：

        SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4

 *    假设给一组 SURF154 单元施加幅值为 1000 的压力，它的方向取决于使用了单元的那一个面。其中：
面 1：
  – 法线方向的压力。
  – 正值作用到单元里 (沿着单元坐标 -Z 的方向)。
  – 例如: sfe,all,1,pres,,1000 (选定所要的单元之后)。

 面 2  和 3：
    –  切向压力，分别沿着单元坐标 X  和 Y
    –  例如：
        sfe,eflat,3,pres,,1000
        sfe,eslope,2,pres,,1000
          (eflat 和 eslope 是由单元构成的 Component)

面 4：
    *   法向压力, 渐变压力：

           压力数值 =  P1 +  Xg P2 + Yg P3 + Zg P4
        -    P1-P4 被列入 VAL1-VAL4（SFE命令）
        -    Xg,Yg, Zg 是单元积分点的笛卡尔坐标.
        -    P2, P3, P4 分别是总体坐标中的斜率，若留空白缺省为 P1
    *   正值作用到单元里 (沿单元坐标–Z  的方向)。 

面 4 (续)：
    *   例如, 施加一沿 X 方向、大小从 200  到 1000  的渐变压力，作用范围在 X  轴上的 -2 到 +2
        -   斜率 P2 = (1000-200) / 4 = 200;   P3 = 0;   P4 = 0
        -   P1 是在 Xg=0 处的值，按 P1= 2 (200) + 200 = 600 计算
        -   sfe, eflat, 4, pres, , 600, 200, 0, 0

 面 5：制定方向的面载荷

    *   P1 - 数值的压力矢量。

    *   方向 =    http://img852.ph.126.net/6yBpUYy8J8mwQJH2g36taw==/2735373823675638766.png

    *    P2, P3, P4 - 现在代表矢量的方向余弦，对数值无影响。

    *   例如：

           sfe, eflat, 5, pres, , 1000, -1, -1, 0

        定义了 X-Y  面内 45 度方向的压力。

面 5 (续)：
    *   压力矢量的幅值也依赖 KEYOPT(11)。
    *   KEYOPT(11)=0  (缺省)  和 1  给单元的突出面施加压力。
        -   对螺钉荷载有用(或销钉荷载)。
        -   例如：

               sfe, ecurv, 5, pres, , 1000, 0, -1, 0

           在曲面上定义了一个螺栓荷载。如下图位置 1 轮廓线所示。

 – KEYOPT(11) = 2 对整个面施加压力。
        -   对斜面有用(如屋顶)或风载荷。
        -   如：

             sfe, eslope, 5, pres, , 1000, 0, -1, 0

          对整个斜面定义了完全相同的压力。如下图所示：

     其他表面效应单元的应用：

*   实体单元的扭矩
    -    借助修改的单元坐标系施加切向荷载。
    -    对轴和螺钉问题非常适用。

*   热描述 (SURF151 & 152) 有许多内容，包括:
    -    传输到一维管道单元FLUID116 的热量。
    -    通过一个面的热量损失的简便计算。
    -    辐射。

表面效应单元例题 1：

    -   在斜面上施加指定方向的载荷
    -  创建有限元模型时，应同时定义单元类型 SURF154：

    然后选中 surf154 单元，设置相关的选项：

 -    SURF154 单元及其单元坐标系：
    单元坐标系的 x  轴从节点 I  到节点 J；节点 K 与节点 I、J  一起构成单元坐标系的 XY 平面，然后由右手定则确定 Z  轴：

-  所用的模型如下，在其中某个表面上施加压力载荷。以下说明对单元选项的不同设置所产生的表面压力：

 -    使用 solid95  单元，对实体划分网格。为了使用 MAP  方式划分网格，先将整个体切分为 3  个六面体：

 -    以  map  方式划分网格：

 -   以下采用不同的单元设置，对表面 6  (图中 A6)  施加压力载荷：

 -  创建表面效应单元：先选择表面 A6：
              Select > Area > 点取 A6 > OK

-  然后选择附着在这些面上的节点：
        Select > Nodes > Attached to > Areas,all > Apply：

 -   绘制所选择的节点：

 -    由节点生成表面效应单元，先设置单元属性。单元类型设置为 SURF154，其余根据实际情况选择：

-    由节点生成表面效应单元，可以使用 Pick All 选项：

 -    所生成的表面效应单元：