ansys耦合命令.doc

CP, nset, lab,node1,node2,node17定義或改變耦合節(jié)點(diǎn)自由度PREP7: Coupled DOFnset：耦合組編號(hào)設(shè)置如下：n：隨機(jī)設(shè)置數(shù)量HIGH：使用最高定義的耦合數(shù)量（如果Lab=all，此為默認(rèn)值）。該選項(xiàng)用于在已有組中增加節(jié)點(diǎn)。NEXT：將定義的最高耦合數(shù)量增加1。該項(xiàng)用于在現(xiàn)有組未改變時(shí)自動(dòng)定義耦合組。Lab: 耦合節(jié)點(diǎn)的自由度。定義類型隨NSET所選類型改變：結(jié)構(gòu)類：UX, UY, or UZ (位移); ROTX, ROTY, or ROTZ (角度)；熱分析類： TEMP, TBOT, TE2, TE3, . . ., TTOP (溫度)；流體分析類: PRES (壓力); VX, VY, or VZ (速率)；電子類: VOLT (電壓); EMF (電場(chǎng)耦合值); CURR (電流).磁分析類: MAG (標(biāo)量磁位差); AX, AY, or AZ (矢量磁位差); CURR (電流).Explicit analysis labels: UX, UY, or UZ (位移)。node1node17: 待耦合的節(jié)點(diǎn)號(hào)。輸入相同的節(jié)點(diǎn)號(hào)會(huì)被忽略。如果某一節(jié)點(diǎn)號(hào)為負(fù)，則此節(jié)點(diǎn)從該耦合組中刪去。如果node1=all,則所有選中節(jié)點(diǎn)加入該耦合組。注意：1，不同自由度類型將生成不同編號(hào)2，不可將同一自由度用于多套耦合組耦合自由度的結(jié)果是耦合組中的一個(gè)元素與另一個(gè)元素有相同的屬性。耦合可以用于模型不同的結(jié)點(diǎn)和聯(lián)結(jié)效果。一般定義耦合可以使用約束公式（CE）。對(duì)結(jié)構(gòu)分析而言，耦合節(jié)點(diǎn)由節(jié)點(diǎn)方向定義。耦合的結(jié)果是，這些節(jié)點(diǎn)在指定的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方向上有相同的位移。對(duì)于一組沒(méi)有定義位移的耦合節(jié)點(diǎn)，可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力彎矩，這些彎矩不是由作用力產(chǎn)生的。對(duì)特定節(jié)點(diǎn)的實(shí)際自由度是由元素類型（ET）所指定的。例如，BEAM3的自由度是UX，UY和ROTZ。對(duì)標(biāo)量場(chǎng)分析，該命令用于耦合節(jié)點(diǎn)的溫度、壓力、電壓等等。對(duì)顯式動(dòng)力分析，耦合只能用位移參數(shù)（UX、UY和UZ）。由于不允許旋轉(zhuǎn)位移（ROTX、ROTY、ROTZ），CP命令不可用于對(duì)剛體模型的顯式分析，因?yàn)槠渲邪D(zhuǎn)特性。如果用了CP，可能會(huì)導(dǎo)致非物理響應(yīng)。一組耦合節(jié)點(diǎn)，如果坐標(biāo)不重合，或者沒(méi)有分布在一條與約束自由度同方向的直線上，會(huì)產(chǎn)生虛假的彎矩約束。(錯(cuò)誤的原文：如果有一組沒(méi)有定義的耦合節(jié)點(diǎn)，或沒(méi)有定義耦合位移，會(huì)產(chǎn)生假的彎矩約束。)如果結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，彎矩可能產(chǎn)生耦合組中由耦合力產(chǎn)生。這個(gè)彎矩與實(shí)際作用力無(wú)關(guān)，而只考慮應(yīng)力和作用力不會(huì)得到滿意結(jié)果。然而要注意，對(duì)顯式動(dòng)力分析來(lái)說(shuō)，假?gòu)澗夭粫?huì)產(chǎn)生。確切來(lái)說(shuō)，只有應(yīng)力和作用力可以在模型中產(chǎn)生彎矩。因此，在顯式分析中，對(duì)耦合節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)大量的節(jié)點(diǎn)位移依靠耦合中心的位移，位移的方向則依靠實(shí)際的彎矩。這在某些情況下可能產(chǎn)生非物理反應(yīng)。附加的耦合節(jié)點(diǎn)由指定耦合產(chǎn)生。自由度數(shù)可以由耦合定義，但是不可以定義兩次。Such an appearance would indicate that at least two sets were in fact part of a single larger set（這句不理解）.耦合組的第一自由度是“主要”自由度。耦合組的其它自由度會(huì)從求解矩陣中消除，因?yàn)樗鼈兣c主要自由度的聯(lián)系。應(yīng)力對(duì)耦合節(jié)點(diǎn)（在耦合自由度數(shù)方向）會(huì)被計(jì)算，并應(yīng)用在主要自由度上。輸出荷載也會(huì)同時(shí)計(jì)算在主要自由度上。由指定約束（D）指定的自由度數(shù)不會(huì)包含耦合組（除非自由度是主自由度）。如果耦合節(jié)點(diǎn)的主自由度被定義，只有主自由度會(huì)被定義上。使用耦合節(jié)點(diǎn)會(huì)在一個(gè)自由度上產(chǎn)生耦合自由度。波面會(huì)同步減少；而且整體剛度矩陣（或傳導(dǎo)性）計(jì)算時(shí)間會(huì)減少。對(duì)流體分析，用PERI的CP命令可以應(yīng)用周期邊界條件。企圖使用CP命令可能導(dǎo)致不希望的結(jié)果。ansys 中的耦合與約束ANSYS學(xué)習(xí) 2009-09-16 16:27:27 閱讀186 評(píng)論0 字號(hào)：大中小 ansys耦合約束方程的一些資料,耦合及約束方程講座一、耦合 當(dāng)需要迫使兩個(gè)或多個(gè)自由度取得相同（但未知）值，可以將這些自由度耦合在一起。耦合自由度集包含一個(gè)主自由度和一個(gè)或多個(gè)其它自由度。 典型的耦合自由度應(yīng)用包括： 模型部分包含對(duì)稱； 在兩重復(fù)節(jié)點(diǎn)間形成銷釘、鉸鏈、萬(wàn)向節(jié)和滑動(dòng)連接； 迫使模型的一部分表現(xiàn)為剛體。 如何生成耦合自由度集 1. 在給定節(jié)點(diǎn)處生成并修改耦合自由度集 命令：CP GUI: Main MenureprocessorCoupling / CeqnCouple DOFs 在生成一個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)集之后，通過(guò)執(zhí)行一個(gè)另外的耦合操作（保證用相同的參考編號(hào)集）將更多節(jié)點(diǎn)加到耦合集中來(lái)。也可用選擇邏輯來(lái)耦合所選節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)自由度。用CP命令輸入負(fù)的節(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)刪除耦合集中的節(jié)點(diǎn)。要修改一耦合自由度集（即增、刪節(jié)點(diǎn)或改變自由度標(biāo)記）可用CPNGEN命令。（不能由GUI直接得到CPNBGEN命令）。 2. 耦合重合節(jié)點(diǎn)。 CPINTF命令通過(guò)在每對(duì)重合節(jié)點(diǎn)上定義自由度標(biāo)記生成一耦合集而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型中重合節(jié)點(diǎn)的耦合。此操作對(duì)“扣緊”幾對(duì)節(jié)點(diǎn)（諸如一條縫處）尤為有用。 命令：CPINTF GUI: Main MenureprocessorCoupling / CeqnCoincident Nodes 3. 除耦合重復(fù)節(jié)點(diǎn)外，還可用下列替換方法迫使節(jié)點(diǎn)有相同的表現(xiàn)方式： o 如果對(duì)重復(fù)節(jié)點(diǎn)所有自由度都要進(jìn)行耦合，常用NUMMRG命令（GUI：Main MenureprocessorNumbering CtrlsMerge Items）合并節(jié)點(diǎn)。 o 可用EINTF命令（GUI：Main Menu PreprocessorCreate Elements At Coincid Nd）通在重復(fù)節(jié)點(diǎn)對(duì)之間生成2節(jié)點(diǎn)單元來(lái)連接它們。 o 用CEINTF命令（GUI：Main Menureprocessor Coupling/Ceqn Adjacent Regions）將兩個(gè)有不相似網(wǎng)格模式的區(qū)域連接起來(lái)。這項(xiàng)操作使一個(gè)區(qū)域的選定節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)區(qū)域的選定單元連接起來(lái)生成約束方程。 生成更多的耦合集 一旦有了一個(gè)或多個(gè)耦合集，可用這些方法生成另外的耦合集： 1. 用下列方法以相同的節(jié)點(diǎn)號(hào)但與已有模式集不同的自由度標(biāo)記生成新的耦合集。 命令：CPLGEN GUI: Main MenureprocessorCoupling / CeqnGen w/Same Nodes 2. 用下列方法生成與已有耦合集不同（均勻增加的）節(jié)點(diǎn)編號(hào)但有相同的自由度標(biāo)記的新的耦合集： 命令：CPSGEN GUI: Main MenuPreprocessorCoupling / CeqnGen w/Same DOF 使用耦合注意事項(xiàng) 1. 每個(gè)耦合的節(jié)點(diǎn)都在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行耦合操作。通常應(yīng)當(dāng)保持節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的一致性。 2. 自由度是在一個(gè)集內(nèi)耦合而不是集之間的耦合。不允許一個(gè)自由度出現(xiàn)在多于一個(gè)耦合集中。 3. 由D或共它約束命令指定的自由度值不能包括在耦合集中。 4. 在減縮自由度分析中，如果主自由度要從耦合自由度集中選取，只有主節(jié)點(diǎn)的自由度才能被指定為主自由度。 5. 在結(jié)構(gòu)分析中，耦合自由度以生成一剛體區(qū)域有時(shí)會(huì)引起明顯的平衡破壞。不重復(fù)的或不與耦合位移方向一致的一個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)集會(huì)產(chǎn)生外加力矩但不出現(xiàn)在反力中。耦合及約束方程講座二、約束方程 約束方程提供了比耦合更通用的聯(lián)系自由度的方法。有如下形式： 這里U（I）是自由度，N是方程中項(xiàng)的編號(hào)。如何生成約束方程1. 直接生成約束方程 o 直接生成約束方程：命令：CEGUI: Main MenureprocessorCoupling / CeqnConstraint Eqn下面為一個(gè)典型的約束方程應(yīng)用的例子，力矩的傳遞是由BEAM3單元與PLANE42單元（PLANE42單元無(wú)平面轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）的連接來(lái)完成的： 圖12-1建立旋轉(zhuǎn)和平移自由度的關(guān)系如果不用約束方程則節(jié)點(diǎn)2處表現(xiàn)為一個(gè)鉸鏈。下述方法可在梁和平面應(yīng)力單元之間傳遞力矩，自由度之間滿足下面的約束方程：ROTZ2 = (UY3 - UY1)/100 = UY3 - UY1 - 10*ROTZ2 相應(yīng)的ANSYS命令為：CE,1,0,3,UY,1,1,UY,-1,2,ROTZ,-10 o 修改約束方程在PREP7或SOLUTION中修改約束方程中的常數(shù)項(xiàng)：命令：CECMODGUI: Main MenureprocessorCoupling / CeqnModify ConstrEqnMain MenureprocessorLoadsOtherModify ConstrEqnMain MenuSolutionOtherModify ConstrEqn如果要修改約束方程中的其它項(xiàng)，必須在求解前在PREP7中用使CE命令（或相應(yīng)GUI途徑）。 2. 自動(dòng)生成約束方程 o 生成剛性區(qū)域CERIG命令通過(guò)寫(xiě)約束方程定義一個(gè)剛性區(qū)域。通過(guò)連接一主節(jié)點(diǎn)到許多從節(jié)點(diǎn)來(lái)定義剛性區(qū)。（此操作中的主自由度與減縮自由度分析的主自由度是不同的）命令：CERIGGUI: Main MenureprocessorCoupling / CeqnRigid Region將CERIG命令的Ldof設(shè)置為ALL（缺?。瞬僮鲗槊繉?duì)二維空間的約束節(jié)點(diǎn)生成三個(gè)方程。這三個(gè)方程在總體笛卡爾空間確定三個(gè)剛體運(yùn)動(dòng)（UX、UY、ROTZ）。為在二維模型上生成一個(gè)剛性區(qū)域，必須保證XY平面為剛性平面，并且在每個(gè)約束節(jié)點(diǎn)有UX、UY和ROTZ三個(gè)自由度。類似地，此操作也可在三維空間為每對(duì)約束節(jié)點(diǎn)生成六個(gè)方程，在每個(gè)約束節(jié)點(diǎn)上必須有（UX、UY、UZ、ROTX、ROY和ROTZ）六個(gè)自由度。輸入其它標(biāo)記的Ldof域?qū)⒂胁煌淖饔?。如果此區(qū)域設(shè)置為UXYZ，程序在二維（X，Y）空間將寫(xiě)兩個(gè)約束方程，而在三維空間（X、Y、Z）將寫(xiě)三個(gè)約束方程。這些方程將寫(xiě)成從節(jié)點(diǎn)的平移自由度和主節(jié)點(diǎn)的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。類似地，RXYZ標(biāo)記允許生成忽略從節(jié)點(diǎn)的平移自由度的部分方程。其它標(biāo)記的Ldof將生成其它類型的約束方程。總之，從節(jié)點(diǎn)只需要由Ldof標(biāo)記的自由度，但主節(jié)點(diǎn)必須有所有的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度（即二維的UX、UY和ROTZ；三維的UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ）。對(duì)由沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度單元組成的模型，應(yīng)當(dāng)考慮增加一個(gè)虛擬的梁?jiǎn)卧栽谥鞴?jié)點(diǎn)上提供旋轉(zhuǎn)自由度。 o 將疏密不同的已劃分網(wǎng)格區(qū)域連在一起可將一個(gè)區(qū)域（網(wǎng)格較密）的已選節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)區(qū)域（網(wǎng)格較?。┑囊堰x單元用CEINTF命令（菜單途徑Main MenureprocessorCoupling / CeqnAdjacent Regions）連起來(lái)生成約束方程。 這項(xiàng)操作將不相容網(wǎng)格形式的區(qū)域“系”在一起。在兩區(qū)域的交界處，從網(wǎng)格稠密的區(qū)域選擇節(jié)點(diǎn)A，從網(wǎng)格粗糙區(qū)域選擇單元B，用區(qū)域B單元的形函數(shù)，在相關(guān)的區(qū)域A和B界面的節(jié)點(diǎn)處寫(xiě)約束方程。ANSYS允許這些節(jié)點(diǎn)位置使用兩公差準(zhǔn)則。節(jié)點(diǎn)在單元之外超過(guò)第一公差就認(rèn)為節(jié)點(diǎn)不在界面上。節(jié)點(diǎn)貼近單元表面的距離小于第二公差則將節(jié)點(diǎn)移到表面上，見(jiàn)下圖。 對(duì)CEINTF命令有些限制：應(yīng)力或熱通量可能會(huì)不連續(xù)地穿過(guò)界面。界面區(qū)域的節(jié)點(diǎn)不能指定位移?？捎妹抗?jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度的單元接合6自由度實(shí)體。 o 從已有約束方程集生成約束方程集可用CESGEN命令從已有約束方程集生成約束方程。那么已有約束方程集內(nèi)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)將增加以生成另外的約束方程集。另外約束方程集的標(biāo)記和系數(shù)保持與原集的一致。命令：CESGENGUI: Main MenuPreprocessorCoupling / Ceqn Gen w/same DOF 使用約束方程的注意事項(xiàng) 所有的約束方程都以小轉(zhuǎn)動(dòng)理論為基礎(chǔ)。因此，它應(yīng)用在大轉(zhuǎn)動(dòng)分析中NLGEOM應(yīng)當(dāng)限制在約束方程所包含的自由度方向無(wú)重大變化的情況。 約束方程的出現(xiàn)將產(chǎn)生不可預(yù)料的反力和節(jié)點(diǎn)力結(jié)果。 由于相鄰區(qū)域網(wǎng)格疏密不同，邊界上的相容性仍然存在。但是當(dāng)網(wǎng)格越密，這種不相容的危害就越小。ANSYS中節(jié)點(diǎn)耦合的方法及應(yīng)用2010-04-14 22:20ANSYS中節(jié)點(diǎn)耦合的方法及應(yīng)用當(dāng)需要迫使兩個(gè)或多個(gè)自由度取得相同（但未知）值，可以將這些自由度耦合在一起。耦合自由度集包含一個(gè)主自由度和一個(gè)或多個(gè)其它自由度。耦合只將主自由度保存在分析的矩陣方程里，而將耦合集內(nèi)的其它自由度刪除。計(jì)算的主自由度值將分配到耦合集內(nèi)的所有其它自由度中去。耦合自由度的應(yīng)用包括：模型部分包含對(duì)稱；在兩重復(fù)節(jié)點(diǎn)間形成銷釘、鉸鏈、萬(wàn)向節(jié)和滑動(dòng)連接；迫使模型的一部分表現(xiàn)為剛體。如何生成耦合自由度集1.在給定節(jié)點(diǎn)處生成并修改耦合自由度集命令：CP在生成一個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)集之后，通過(guò)執(zhí)行一個(gè)另外的耦合操作（保證用相同的參考編號(hào)集）將更多節(jié)點(diǎn)加到耦合集中來(lái)。也可用選擇邏輯來(lái)耦合所選節(jié)點(diǎn)的全部耦合?？捎肅P命令輸入負(fù)的節(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)刪除耦合集中的節(jié)點(diǎn)。要修改一耦合自由度集（即增、刪節(jié)點(diǎn)或改變自由度標(biāo)記）可用CPNGEN命令。2.耦合重合節(jié)點(diǎn)。CPINTF命令通過(guò)在每對(duì)重合節(jié)點(diǎn)上定義自由度標(biāo)記生成一耦合集而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型中重合節(jié)點(diǎn)的耦合。此操作對(duì)“扣緊”幾對(duì)節(jié)點(diǎn)（諸如一條縫處）尤為有用。命令：CPINTF3.除耦合重復(fù)節(jié)點(diǎn)外，還可用下列替換方法迫使節(jié)點(diǎn)有相同的表現(xiàn)方式： 如果對(duì)重復(fù)節(jié)點(diǎn)所有自由度都要進(jìn)行耦合，常用NUMMRG命令合并節(jié)點(diǎn)?？捎肊INTF命令，通在重復(fù)節(jié)點(diǎn)對(duì)之間生成2節(jié)點(diǎn)單元來(lái)連接它們。用CEINTF命令，將兩個(gè)有不相似網(wǎng)格模式的區(qū)域連接起來(lái)。這項(xiàng)操作使一個(gè)區(qū)域的選定節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)區(qū)域的選定單元連接起來(lái)生成約束方程。生成更多的耦合集一旦有了一個(gè)或多個(gè)耦合集，可用這些方法生成另外的耦合集：1.用下列方法以相同的節(jié)點(diǎn)號(hào)但與已有模式集不同的自由度標(biāo)記生成新的耦合集。命令：CPLGEN2.用下列方法生成與已有耦合集不同（均勻增加的）節(jié)點(diǎn)編號(hào)但有相同的自由度標(biāo)記的新的耦合集：命令：CPSGEN使用耦合注意事項(xiàng)1.每個(gè)耦合的節(jié)點(diǎn)都在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行耦合操作。通常應(yīng)當(dāng)保持節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的一致性。 2.自由度是在一個(gè)集內(nèi)耦合而不是集之間的耦合。不允許一個(gè)自由度出現(xiàn)在多于一個(gè)耦合集中。 3.由D或共它約束命令指定的自由度值不能包括在耦合集中。 4.在減縮自由度分析中，如果主自由度要從耦合自由度集中選取，只有主節(jié)點(diǎn)的自由度才能被指定為主自由度。 5.在結(jié)構(gòu)分析中，耦合自由度以生成一剛體區(qū)域有時(shí)會(huì)引起明顯的平衡破壞。不重復(fù)的或不與耦合位移方向一致的一個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)集會(huì)產(chǎn)生外加力矩但不出現(xiàn)在反力中。ansys中桿梁殼體單元耦合問(wèn)題ANSYS學(xué)習(xí) 2009-09-16 12:20:35 閱讀211 評(píng)論0 字號(hào)：大中小 一般來(lái)說(shuō)，按“桿梁殼體”單元順序，只要后一種單元的自由度完全包含前一種單元的自由度，則只要有公共節(jié)點(diǎn)即可，不需要約束方程，否則需要耦合自由度與約事方程。例如：（1）桿與梁、殼、體單元有公共節(jié)點(diǎn)即可，不需要約束方程。（2）梁與殼有公共節(jié)點(diǎn)即可，也不需要約束寫(xiě)約束方程；殼梁自由度數(shù)目相同，自由度也相同，盡管殼的rotz是虛的自由度，也不妨礙二者之間的關(guān)系，這有點(diǎn)類同于梁與桿的關(guān)系。（3）梁與體則要在相同位置建立不同的節(jié)點(diǎn) ，然后在節(jié)點(diǎn)處耦合自由度與施加約束方程。（4）殼與體則也要相同位置建立不同的節(jié)點(diǎn) ，然后在節(jié)點(diǎn)處耦合自由度與施加約束方程。舉例：有一長(zhǎng)為100mm的矩形截面梁，截面為10X1mm，與一規(guī)格為20mmX7mmX10mm的實(shí)體連接，約束實(shí)體的端面，在梁端施加大小為3N的y方向的壓力，梁與實(shí)體都為一材料 ，彈性模量為30Gpa，泊松比為0.3。本例主要講解梁與實(shí)體連接處如何利用耦合及約束方程進(jìn)行處理。命令流如下：FINI/CLE/FILNAME,BEAM_AND_SOLID_ELEMENTS_CONNECTION !定義工作文件名/TITLE,COUPLE_AND_CONSTRAINT_EQUATION !定義工作名/PREP7 ET,1,SOLID95 !定義實(shí)體單元類型為SOLID95ET,2,BEAM4 !定義梁?jiǎn)卧愋蜑锽EAM4MP,EX,1,3E4 !定義材料的彈性模量MP,PRXY,1,0.3 !定義泊松比R,1 !定義實(shí)體單元實(shí)常數(shù)R,2,10.0,10/12.0,1000/12.0,10.0,1.0 !定義梁?jiǎn)卧獙?shí)常數(shù)BLC4,20,7,10 !創(chuàng)建矩形塊為實(shí)體模型WPOFFS,0,3.5 !將工作平面向Y方向移動(dòng)3.5WPROTA,0,90 !將工作平面繞X軸旋轉(zhuǎn)90度VSBW,ALL !將實(shí)體沿工作平面剖開(kāi)WPOFFS,0,5 !將工作平面向Y方向移動(dòng)5 WPROTA,0,90 !將工作平面繞X軸旋轉(zhuǎn)90度VSBW,ALL !將實(shí)體沿工作平面剖開(kāi)WPCSYS,-1 !將工作平面設(shè)為與總體笛卡兒坐標(biāo)一致K,100,20,3.5,5 !創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)K,101,120,3.5,5 !創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)L,100,101 !連接關(guān)鍵點(diǎn)生成梁的線實(shí)體LSEL,S,LOC,X,21,130 !選擇梁線LATT,1,2,2 !指定梁的單元屬性LESIZE,ALL,10 !指定梁上的單元份數(shù)LMESH,ALL !劃分梁?jiǎn)卧猇SEL,ALL !選擇所有實(shí)體VATT,1,1,1 !設(shè)置實(shí)體的單元屬性ESIZE,1 !指定實(shí)體單元尺寸MSHAPE,0,2D !設(shè)置實(shí)體單元為2DMSHKEY,1 !設(shè)置為映射網(wǎng)格劃分方法VMESH,ALL !劃分實(shí)體單元ALLS !全選FINI !退出前處理!- /SOLU !進(jìn)入求解器ASEL,S,LOC,X,0 !選擇實(shí)體的端面DA,ALL,ALL !約束實(shí)體端面ALLS !全選FK,101,FY,-3.0 !在兩端施加Y向壓力CP,1,UX,1,21 !耦合節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)21X方向自由度CP,2,UY,1,21 !耦合節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)21Y方向自由度CP,3,UZ,1,21 !耦合節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)21Z方向自由度CE,1,0,626,UX,1,2328,UX,-1,1,ROTY,-ABS(NZ(626)-NZ(2328) !設(shè)置約束方程CE,2,0,67,UX,1,4283,UX,-1,1,ROTZ,-ABS(NY(67)-NY(4283) !設(shè)置約束方程CE,3,0,67,UZ,1,4283,UZ,-1,1,ROTX,-ABS(NY(67)-NY(4283) !設(shè)置約束方程ALLS !全選SOLVE !保存 FINI !退出求解器!- /POST1 !進(jìn)入通用后處理PLNSOL, U,Y, 0,1.0 !顯示Y方向位移PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 !顯示等效應(yīng)力ETABLE,ZL1,SMISC,1 !讀取梁?jiǎn)卧螴節(jié)點(diǎn)X方向的力ETABLE,ZL2,SMISC,7 !讀取梁?jiǎn)卧螶節(jié)點(diǎn)X方向的力ETABLE,MZ1,SMISC,6 !讀取梁?jiǎn)卧螴節(jié)點(diǎn)Z方向的力矩ETABLE,MZ2,SMISC,12 !讀取梁?jiǎn)卧螶節(jié)點(diǎn)Z方向的力矩PLETAB,ZL1 !顯示梁?jiǎn)卧猉方向的力PLETAB,MZ1 !顯示梁?jiǎn)卧猌方向力矩!*上面所述的不同單元之間的接連方法主要是用耦合自由度和約束方程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，有一定的局限性，只適用于小位移，下面介紹一種支持大位移算法的方法，MPC法。MPC即Multipoint Constraint,多點(diǎn)約束方程，其原理與前面所說(shuō)的方程的技術(shù)幾乎一致，將不連續(xù)、自由度不協(xié)調(diào)的單元網(wǎng)格連接起來(lái)，不需要連接邊界上的節(jié)點(diǎn)完全一一對(duì)應(yīng)。MPC能夠連接的模型一般有以下幾種。solid 模型-solid 模型shell模型-shell模型solid 模型-shell 模型solid 模型-beam 模型shell 模型-beam模型在 ANSYS中，實(shí)現(xiàn)上述MPC技術(shù)有三種途徑。（1）通過(guò)MPC184單元定義模型的剛性或者二力桿連接關(guān)系。定義MPC184單元模型與定義桿的操作完全一致，而MPC單元的作用可以是剛性桿（三個(gè)自由度的連接關(guān)系）或者剛性梁（六個(gè)自由度的連接關(guān)系）。（2）利用約束方程菜單路徑Main MenupreprocessorCoupling/Ceqnshell/solid Interface創(chuàng)建殼與實(shí)體模型之間的裝配關(guān)系。（3）利用ANSYS接觸向?qū)Чδ芏x模型之間的裝配關(guān)系。選擇菜單路徑Main MenupreprocessorModelingCreatContact Pair，彈出一序列的接觸向?qū)?duì)話框，按照提示進(jìn)行操作，在創(chuàng)建接觸對(duì)前，單擊Optional setting按鈕彈出Contact properties對(duì)話框，將Basic選項(xiàng)卡中的Contact algorithm即接觸算法設(shè)置為MPC algorithm?；蛘?，在定義完接觸對(duì)后，再將接觸算法修改為MPC algorithm，就相當(dāng)于定義MPC多點(diǎn)約束關(guān)系進(jìn)行多點(diǎn)約束算法。Ansys中的節(jié)點(diǎn)自由度耦合ANSYS學(xué)習(xí) 2009-09-16 12:21:52 閱讀431 評(píng)論1 字號(hào)：大中小 原因：為簡(jiǎn)化模型，在有些模型中采用梁、殼和實(shí)體混合的單元類型，由于梁和殼單元節(jié)點(diǎn)表示的是一個(gè)截面，因此除平動(dòng)自由度外，一般具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；而實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)表示的是一個(gè)點(diǎn)，因此只有平動(dòng)自由度。因此在這些模型中，往往需要考慮對(duì)單元耦合位置的節(jié)點(diǎn)自由度進(jìn)行約束和處理。此外，在一些特殊的場(chǎng)合，會(huì)用到局部剛化或其他一些處理形式，同樣需要對(duì)節(jié)點(diǎn)自由度進(jìn)行處理。方法：1、共節(jié)點(diǎn)形式 直接應(yīng)用不同單元共節(jié)點(diǎn)的方式處理，主要用于梁、殼單元的自由度耦合，需要保證所有相接位置均共點(diǎn)，否則會(huì)出現(xiàn)分離現(xiàn)象。2、嵌入形式（來(lái)源于From ANSYS Knowledge Base） 將殼或梁?jiǎn)卧度氲綄?shí)體模型中一部分，如下圖和例1所示。該方法在連接區(qū)域應(yīng)力會(huì)有較大誤差，有人分析過(guò)當(dāng)嵌入兩層時(shí)結(jié)果誤差約為1%。3、 約束方程形式當(dāng)只有梁的一個(gè)節(jié)點(diǎn)在實(shí)體上時(shí)，可比較方便的采用這種形式，利用如下圖所示方法獲得對(duì)梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度進(jìn)行約束（對(duì)于三維形式，推導(dǎo)時(shí)要）。4、 局部剛化形式這種方式在ansys內(nèi)部處理同樣采用的是約束方程形式，但不需要用戶自己去分析約束方程的具體形式，也不用擔(dān)心轉(zhuǎn)動(dòng)約束未處理完全等問(wèn)題，是常用的一種方法。具體處理過(guò)程為將實(shí)體與梁或殼上的連接單元一一對(duì)應(yīng)，以梁或殼單元上的節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)，以實(shí)體上的單元為從節(jié)點(diǎn)建立局部剛化。一般來(lái)講，每個(gè)梁或殼上節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)局部剛化，而非建立一個(gè)整體的局部剛化，參見(jiàn)示例2。5、MPC方法(SHSD命令) 這種方法一般可理解為綁定接觸形式。盡管采用了接觸模塊，采用MPC方法在小變形時(shí)不需要平衡迭代，在大變形中在每個(gè)平衡迭代中不斷進(jìn)行更新，又克服了傳統(tǒng)約束方程只適用于小應(yīng)變的限制。該方法是處理節(jié)點(diǎn)自由度耦合較為理想的形式，但在ansys中需要處理大量的與接觸相關(guān)的問(wèn)題，使建模相對(duì)較為復(fù)雜；而WorkBench_DS中對(duì)這個(gè)命令進(jìn)行了打包應(yīng)用，處理起來(lái)已經(jīng)非常便捷。關(guān)于MPC方法可參見(jiàn)例3。比較： 這些方法在建模效率、計(jì)算方法上各有特色，需要依據(jù)所分析模型特點(diǎn)選擇和應(yīng)用。示例：1、嵌入形式示例/PREP7 MP,EX,1,30E6 MP,NUXY,1,0.3 ET,1,SOLID185 BLC4,0,0,10,10,-10 BLC4,0,0,10,10,10 ESIZE,10 VMESH,ALL !NUMMRG,NODE ASEL,U,ALL NSEL,U,ALL ET,2,SHELL181 R,2,0.5 BLC4,0,8,10,2 BLC4,0,10,10,10 /VIEW,1,1,1,1 /PNUM,TYPE,1 TYPE,2 REAL,2 LESIZE,ALL,1 AMESH,ALL ALLS NUMMRG,NODE EPLO NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,ALL ALLS NSEL,S,LOC,Y,20 F,ALL,FZ,100 ALLS /SOLU NLGEOM,OFF EQSLV,SPARSE SOLVE /POST1 ASEL,S,13 ESLA,U PLNSOL,S,EQV 2、局部剛化約束示例/PREP7 MP,EX,1,30E6 MP,NUXY,1,0.3 ET,1,SOLID185 BLC4,0,0,10,10,-10 BLC4,0,0,10,10,10 ESIZE,10 VMESH,ALL NUMMRG,NODE ASEL,U,ALL NSEL,U,ALL ET,2,SHELL181 R,2,0.5 BLC4,0,10,10,10 /VIEW,1,1,1,1 TYPE,2 REAL,2 AMESH,ALL ALLS EPLO NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,ALL ALLS NSEL,S,LOC,Y,20 F,ALL,FZ,100 ALLS !*Apply Constraint Equations* ! Get Master nodes *DO,I,0,10,1 ESEL,S,TYPE,2 !Select Shell Elements NSLE !Select Nodes attached to elements NSEL,R,LOC,Y,10 !Select Shell Element nodes at interface NSEL,R,LOC,X,I !Select Master Node *GET,MN%I%,NODE,0,NUM,MAX !Cr