約束耦合方程學習教案

1、會計學1約束約束(yush)耦合方程耦合方程第一頁，共25頁。2001年10月1日M3-2ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)ModuleObjective第一講第一講 耦合耦合3-1.定義耦合設置定義耦合設置3-2.說明耦合的三種普遍應用說明耦合的三種普遍應用.3-3.采用采用3種不同的方法建立種不同的方法建立(jinl)耦合關系耦合關系.第二講第二講 約束方程約束方程3-4.定義定義“約束方程約束方程”3-5.說明約束方程的四種普遍應用說明約束方程的四種普遍應用3-6.采用四種不同的方法生成約束方程采用四種不同的方法生成約束方程.Lesso

2、nObjectives第1頁/共25頁第二頁，共25頁。2001年10月1日M3-3ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)第2頁/共25頁第三頁，共25頁。2001年10月1日M3-4ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合設置耦合設置(shzh)Objective3-1.定義定義(dngy)“耦合設置耦合設置”nux在不同的節(jié)點上可能是不同的n主、從自由度的概念n加在主自由度上的載荷Definition第3頁/共25頁第四頁，共25頁。2001年10月1日M3-5ANSYS培訓教程(jiochng) 版本

3、5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般耦合的一般(ybn)應用應用xyxy123451112131415由于結構的對稱性，上面的一排結點在軸向上的由于結構的對稱性，上面的一排結點在軸向上的位移應該相同位移應該相同Objective3-2.說明耦合的三種一般性應用說明耦合的三種一般性應用.第4頁/共25頁第五頁，共25頁。2001年10月1日M3-6ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般性應用耦合的一般性應用(yngyng)（續(xù)）（續(xù)）通過僅耦合垂直于接觸面的移動來模擬接觸. 優(yōu)點:分析仍然是線性的無間隙(jin x)收斂性問題第

4、5頁/共25頁第六頁，共25頁。2001年10月1日M3-7ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般性應用耦合的一般性應用(yngyng)（續(xù)）（續(xù)）考慮一個考慮一個2D的梁模型，每個節(jié)點上有三個自由度的梁模型，每個節(jié)點上有三個自由度ux、uy和和rotz，A點為一鉸鏈連接。將同一位置節(jié)點點為一鉸鏈連接。將同一位置節(jié)點的自由度的自由度ux、uy耦合起來。耦合起來。12A節(jié)點節(jié)點1和節(jié)點和節(jié)點2處處于同一位置，但于同一位置，但為于清楚起見，為于清楚起見，在圖上分開顯示在圖上分開顯示。.為了模擬鉸接，將同一位置兩個節(jié)點的為了模擬鉸接，將同一位置兩個

5、節(jié)點的移動自由度耦合起來，而不耦合轉動自移動自由度耦合起來，而不耦合轉動自由度由度第6頁/共25頁第七頁，共25頁。2001年10月1日M3-8ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般性應用耦合的一般性應用(yngyng)（續(xù)）（續(xù)）在循環(huán)在循環(huán)(xnhun)對稱切面上的對對稱切面上的對應位置實施自由度耦合。應位置實施自由度耦合。用耦合施加循環(huán)對稱性用耦合施加循環(huán)對稱性第7頁/共25頁第八頁，共25頁。2001年10月1日M3-9ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)耦合

6、關系耦合關系Objective3-3.通過三種不同的辦法建立通過三種不同的辦法建立(jinl)耦合關系耦合關系進入人為地創(chuàng)建耦合關系的菜單路徑進入人為地創(chuàng)建耦合關系的菜單路徑:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Couple DOFsProcedure1. .2. .3. . 2.單擊單擊OK1.拾取將要耦合的結點拾取將要耦合的結點3.輸入耦合設置參考輸入耦合設置參考號，選擇自由度卷號，選擇自由度卷標標.4.單擊單擊OK.第8頁/共25頁第九頁，共25頁。2001年10月1日M3-10ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MS

7、SV(001129)建立建立(jinl)耦合關系耦合關系（續(xù)）（續(xù)）在零偏移量的一組節(jié)點之間生成附加在零偏移量的一組節(jié)點之間生成附加(fji)耦合關系耦合關系:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Gen w/Same NodesProcedure1. .2. .3. . 3.單擊單擊OK1.輸入現(xiàn)存耦合設輸入現(xiàn)存耦合設置的參考號置的參考號.2.對每個設置對每個設置指定指定新的自由度卷標新的自由度卷標.第9頁/共25頁第十頁，共25頁。2001年10月1日M3-11ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建

8、立建立(jinl)耦合關系耦合關系（續(xù)）（續(xù)）在同一位置的節(jié)點之間自動生成在同一位置的節(jié)點之間自動生成(shn chn)耦合關系耦合關系:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Coincident NodesProcedure1. .2. .3. . 1.指定自由度卷標指定自由度卷標.2.指定節(jié)點位置的指定節(jié)點位置的容差容差3.單擊單擊OK第10頁/共25頁第十一頁，共25頁。2001年10月1日M3-12ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)練習用耦合關系練習用耦合關系(gun x)來模擬接觸來模擬接觸在此練

9、習中，將用耦合在此練習中，將用耦合/約束約束選項在兩部分間產生選項在兩部分間產生(chnshng)耦合耦合DOF設置設置來模擬接觸問題來模擬接觸問題1.恢復數(shù)據(jù)庫恢復數(shù)據(jù)庫cpnorm.db1，并在圖形并在圖形窗口中畫單元窗口中畫單元.2.在重合節(jié)點的所有節(jié)點對上建立在重合節(jié)點的所有節(jié)點對上建立UY耦合關系耦合關系a.選擇耦合重合的結點選擇耦合重合的結點.b.拾取拾取UY3.求解并進行后處理求解并進行后處理第11頁/共25頁第十二頁，共25頁。2001年10月1日M3-13ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)練習練習耦合循環(huán)耦合循環(huán)(xnhun)對稱

10、邊界對稱邊界Exercise1.以作業(yè)名以作業(yè)名“cprot”進入進入ANSYS2.恢復數(shù)據(jù)庫文件恢復數(shù)據(jù)庫文件“cprot.db1”并在圖形窗口中畫單元并在圖形窗口中畫單元.3.在總體柱坐標系下，生成具有在總體柱坐標系下，生成具有Y的增量為的增量為30的節(jié)點復制件的節(jié)點復制件.a.將當前坐標系變?yōu)榭傮w柱坐標系將當前坐標系變?yōu)榭傮w柱坐標系.b.在當前坐標系中，以在當前坐標系中，以Y30的增量拷貝所有的結點的增量拷貝所有的結點.4.在同一在同一(tngy)位置的節(jié)點上生成適當?shù)鸟詈详P系位置的節(jié)點上生成適當?shù)鸟詈详P系.a.Choose couple coincident nodes.b.Choos

11、e All Appropriate.5.不選擇附在單元上的節(jié)點不選擇附在單元上的節(jié)點.a.選擇選擇entity,node attached to.b.選擇選擇unselect，并單擊，并單擊apply.6.將新節(jié)點拷貝回原始位置將新節(jié)點拷貝回原始位置(DY=-30, INC=0).在此練習中，由生成耦合在此練習中，由生成耦合DOF設置來模擬有設置來模擬有循環(huán)對稱性的模型的接觸問題循環(huán)對稱性的模型的接觸問題 第12頁/共25頁第十三頁，共25頁。2001年10月1日M3-14ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)練習練習耦合循環(huán)耦合循環(huán)(xnhun

12、)對稱邊界對稱邊界（續(xù)）（續(xù)）a.以以Y30的增量拷貝所有的增量拷貝所有(suyu)節(jié)點節(jié)點.b.對節(jié)點號增量輸入對節(jié)點號增量輸入0.7.選擇選擇everythry8.對所有對所有(suyu)處于同一位置的節(jié)點進行處于同一位置的節(jié)點進行merge操作操作 a. Numbering controls Merge items.b.關掉警告信息關掉警告信息.9.將所有將所有(suyu)的節(jié)點坐標系轉到總體柱坐標系的節(jié)點坐標系轉到總體柱坐標系a.Main Menu: Preprocessor -Modeling- Move/Modify Rotate node CS to active CS.b.拾取

13、拾取all10.求解并進行后處理求解并進行后處理.第13頁/共25頁第十四頁，共25頁。2001年10月1日M3-15ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)第二第二(d r)講講 約束方程約束方程第14頁/共25頁第十五頁，共25頁。2001年10月1日M3-16ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)約束方程約束方程Objective3-4.定義定義(dngy)“約束方程約束方程”ux可能不同.例Constant = Coef1 * DOF1 + Coef2 * DOF2 + .Definition第15

14、頁/共25頁第十六頁，共25頁。2001年10月1日M3-17ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)約束方程的應用約束方程的應用(yngyng)單元面在同一(tngy)表面上，但結點位置不重合Objective3-5.35說明約束方程的四種應用說明約束方程的四種應用.第16頁/共25頁第十七頁，共25頁。2001年10月1日M3-18ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)約束方程的應用約束方程的應用(yngyng)（續(xù)）（續(xù)）2.連接不相似的單元類型連接不相似的單元類型:殼與實體殼與實體垂直于殼或實體的梁

15、垂直于殼或實體的梁.第17頁/共25頁第十八頁，共25頁。2001年10月1日M3-19ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)可由程序(chngx)自動生成約束方程的應用約束方程的應用(yngyng)（續(xù)）（續(xù)）第18頁/共25頁第十九頁，共25頁。2001年10月1日M3-20ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)約束方程的應用約束方程的應用(yngyng)（續(xù)）（續(xù)）第19頁/共25頁第二十頁，共25頁。2001年10月1日M3-21ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSS

16、V(001129)建立建立(jinl)約束方程的約束方程的過程過程Objective3-6.采用采用(ciyng)四種不同的方法建立約束方程四種不同的方法建立約束方程.人工建立約束方程的菜單路徑人工建立約束方程的菜單路徑：Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Constraint EqnProcedure1. .2. .3. . 2.單擊單擊OK.1.輸入常數(shù)項，節(jié)輸入常數(shù)項，節(jié)點號，自由度卷點號，自由度卷標和方程系數(shù)標和方程系數(shù).第20頁/共25頁第二十一頁，共25頁。2001年10月1日M3-22ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5

17、XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)約束方程的約束方程的過程（續(xù)）過程（續(xù)）以現(xiàn)有的約束方程為基礎以現(xiàn)有的約束方程為基礎(jch)生成約束方程：生成約束方程：1.生成第一個約束方程生成第一個約束方程: Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Constraint Eqn.2.生成其余的約束方程生成其余的約束方程: Main Menu: Preprocessor Coupling/Ceqn Gen w/Same DOF.Procedure1. .2. .3. . 生成的約束方生成的約束方程數(shù)程數(shù).現(xiàn)存約束方現(xiàn)存約束方程中的節(jié)點程中的節(jié)點增

18、量增量3. 選擇選擇 OK生成的約束方生成的約束方程的起始序號程的起始序號，終止序號和，終止序號和增量增量第21頁/共25頁第二十二頁，共25頁。2001年10月1日M3-23ANSYS培訓教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)約束方程的約束方程的過程（續(xù)）過程（續(xù)）通過通過“剛性區(qū)剛性區(qū)”來建立來建立(jinl)約束方程約束方程Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Rigid Region 拾取將要連在一起的結點，然后單擊拾取將要連在一起的結點，然后單擊OKProcedure1. .2. .3. . 1.選擇將要使用的選擇將要使用的剛性區(qū)的類型（剛性區(qū)的類型（自由度設置）自由度設置）2.單擊單擊OK第22頁/共25頁第二十三頁，共25頁。2001年10月1日M3-24ANSYS培訓(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)約束方程的約束方程的過程（續(xù)）過程（續(xù)）在相鄰的區(qū)域生成約束方程：在相鄰的區(qū)域生成約束方程：1.從網格較密的區(qū)域中選擇節(jié)點從網格較密的區(qū)域中選擇節(jié)點(ji din)2.從網格較稀的區(qū)域中選擇單元從網格較稀的區(qū)域中選擇單元.Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Adjacent