ansys之节点耦合专题

=916386&highlight=%F1%EE%BA%CF=914150&highlight=%F1%EE%BA%CF=786833&highlight=%CD%E4%BE%D8（这个很有用！！）前言做一个总结意义！！！原因：最近网上有较多的朋友在咨询关于实体加载的方法目的：希望这个问题不再成为大家的疑惑的一部分一、说说施加方法思路1：矩或扭矩说白了就是矩，所谓矩就是力和力臂的乘积。施加矩可以等效为施加力；思路2：直接施加弯矩或扭矩，此时需要引入一个具有旋转自由度的节点；二、在ANSYS中实现的方法这里说说3个基本方法，当然可以使用这3个方法的组合方法，组合方法就是对3个基本方法的延伸，但原理仍不变。方法1：引入mass21，利用cerig命令Ex1:/prep7block,0,1,0,1,0,2k,9,0.5,0.5,2.5mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3r,2,1e-6et,1,45et,2,21keyopt,2,3,0lesize,all,0.2vmesh,allksel,s,,,9type,2real,2kmesh,allallselnsel,s,loc,z,2,3NPLOTCERIG,node(0.5,0.5,2.5),ALL,ALL,,,,allsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法2：利用mpc184单元/prep7block,0,1,0,1,0,2mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3et,1,45et,2,184keyopt,2,1,1lesize,all,0.2vmesh,alln,1000,0.5,0.5,2.5type,2mat,2*do,i,1,36e,1000,36+i*enddoallselallsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法3：使用rbe3命令/prep7block,0,1,0,1,0,2k,9,0.5,0.5,2.5mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3r,2,1e-6et,1,45et,2,21keyopt,2,3,0lesize,all,0.2vmesh,allksel,s,,,9type,2real,2kmesh,allallsel*dim,sla,array,36*do,i,1,36sla(i)=i+36*enddo*dim,sla2,array,36*do,i,1,36sla2(i)=i+36*enddoallselrbe3,node(0.5,0.5,2.5),all,sla,sla2allsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve三、使用结论方法1和方法2的结果一致，方法3偏大。原因在于方法1和方法2的荷载分布和节点的距离没有关系，而方法3同节点的距离发生关系，所以关于最大值，方法3为最大。施加弯矩扭矩方法总结施加弯矩扭矩的方法其实不只三种，有很多种方法，在这里介绍其中的5种，并进行比较：1．将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。2．在构件中心部位建立一个节点，定义为mass21单元，然后跟其他受力节点耦合，形成刚性区域，就是用cerig命令。然后直接加转矩到主节点，即中心节点上面。3．使用mpc184单元。是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁，从而形成刚性面。最后也是直接加载荷到中心节点上面，通过刚性梁来传递载荷。4．通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。5．基于表面边界法：主要通过定义一个接触表面和一个目标节点接触来实现，弯矩荷载可以通过在目标节点上用“F”命令施加。对于方法1，通过转换为集中力或均布力，比如施加扭矩，把端面节点改成柱坐标，然后等效为施加环向的节点力；而施加弯矩，可以将力矩转化为端面的剪切均布力；但这种方法比较容易出现应力集中现象；方法2，定义局部刚性区域，施加过程venture讲的很详细，这里就不在赘述。根据他的例子，我在下面给出了一段命令流。该方法有个不足，它在端面额外的增加了一定的刚度，只能适用于小变形分析。方法3，相对方法2来说，采用刚性梁单元，适用范围更广一些，对于大应变分析也能很好的适用。但在小应变分析下，方法2和方法3没有什么区别。方法4，定义一个主节点，施加了分布力面，应该说跟实际比较接近一点，但端面的结果好像不是很理想，结果有点偏大，在远离端面处的位置跟实际很符合。方法5，它具体的受力形式有如下两种：刚性表面边界（Rigidsurfaceconstraint）－认为接触面是刚性的，没有变形，和通过节点耦合命令CERIG比较相似；分布力边界（Force-distributedconstraint）－允许接触面的变形，和边界定义命令RBE3相似。使用这种方法，需要用KEYOPT(2)=2打开接触单元的MPC（多点接触边界）算法，下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。方法1不介绍了，方法2：/PREP7ET,1,95ET,2,21KEYOPT,2,3,0R,1,1E-6MP,EX,1,2.01e5MP,PRXY,1,0.3CYLIND,15,10,0,200,0,360,wpro,,90,vsbw,allwpro,,,90vsbw,allWPCSYS,-1,0K,17,,,210lsel,s,,,13,16,1lesize,all,,,8,,,,,1lsel,s,,,22lesize,all,,,4,,,,,1lsel,s,,,17,20,1lsel,a,,,26,27,1lsel,a,,,30,31,1lesize,all,,,20,0.4,,,,1allsvmesh,all！！！！！下面一段开始各个方法有所不同，由于前面的建模一样，后面的例子就不再给出ksel,s,,,17type,2real,1kmesh,allallselnsel,s,loc,z,200,210npoltCERIG,node(0,0,210),ALL,ALL,,,,!!!!!CERIG命令定义局部刚性区域allsel/SOLUf,node(0,0,210),mz,10e5FINISH！！！！！以下一段边界条件的施加各种方法一样，后面例子也不再赘述/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法3：使用MPC184单元定义刚性梁……et,2,184keyopt,2,1,1nsel,s,loc,z,200n,15000,0,0,210type,2*get,nnum,node,0,count*get,ND,node,0,num,min*do,i,2,nnum!!!!节点个数是nnum，只需要生成nnum个mpc单元E,15000,NDND=NDNEXT(ND)*enddoallsel/SOLUf,node(0,0,210),mz,10e5FINISH……方法4：rbe3命令……ET,2,21KEYOPT,2,3,0R,1,1E-6K,17,,,210ksel,s,,,17type,2real,1kmesh,allallselnsel,s,loc,z,200*get,nnum,node,0,count*get,ND,node,0,num,min*dim,sla,array,nnum*dim,sla2,array,nnum*do,i,1,nnumsla(i)=NDsla2(i)=NDND=NDNEXT(ND)*enddoallselrbe3,node(0,0,210),all,sla,sla2/SOLUf,node(0,0,210),mz,10e5FINISH=937020&highlight=%F1%EE%BA%CF=914150&highlight=%F1%EE%BA%CF施加弯矩扭矩方法总结应该说venture在(原创)图文并茂加力矩中很好的介绍了力矩的施加方法，但该帖子中所介绍的主要是一种方法，而且也缺少命令流。故通过查找网上的资料，并进行验证，对此加以总结：施加弯矩扭矩的方法其实不只三种，有很多种方法，在这里介绍其中的5种，并进行比较：1．将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。2．在构件中心部位建立一个节点，定义为mass21单元，然后跟其他受力节点耦合，形成刚性区域，就是用cerig命令。然后直接加转矩到主节点，即中心节点上面。3．使用mpc184单元。是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁，从而形成刚性面。最后也是直接加载荷到中心节点上面，通过刚性梁来传递载荷。4．通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。5．基于表面边界法：主要通过定义一个接触表面和一个目标节点接触来实现，弯矩荷载可以通过在目标节点上用“F”命令施加。对于方法1，通过转换为集中力或均布力，比如施加扭矩，把端面节点改成柱坐标，然后等效为施加环向的节点力；而施加弯矩，可以将力矩转化为端面的剪切均布力；但这种方法比较容易出现应力集中现象；方法2，定义局部刚性区域，施加过程venture讲的很详细，这里就不在赘述。根据他的例子，我在下面给出了一段命令流。该方法有个不足，它在端面额外的增加了一定的刚度，只能适用于小变形分析。方法3，相对方法2来说，采用刚性梁单元，适用范围更广一些，对于大应变分析也能很好的适用。但在小应变分析下，方法2和方法3没有什么区别。方法4，定义一个主节点，施加了分布力面，应该说跟实际比较接近一点，但端面的结果好像不是很理想，结果有点偏大，在远离端面处的位置跟实际很符合。方法5，它具体的受力形式有如下两种：刚性表面边界（Rigidsurfaceconstraint）－认为接触面是刚性的，没有变形，和通过节点耦合命令CERIG比较相似；分布力边界（Force-distributedconstraint）－允许接触面的变形，和边界定义命令RBE3相似。使用这种方法，需要用KEYOPT(2)=2打开接触单元的MPC（多点接触边界）算法，下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。方法1不介绍了，方法2：/PREP7ET,1,95ET,2,21KEYOPT,2,3,0R,1,1E-6MP,EX,1,2.01e5MP,PRXY,1,0.3CYLIND,15,10,0,200,0,360,wpro,,90,vsbw,allwpro,,,90vsbw,allWPCSYS,-1,0K,17,,,210lsel,s,,,13,16,1lesize,all,,,8,,,,,1lsel,s,,,22lesize,all,,,4,,,,,1lsel,s,,,17,20,1lsel,a,,,26,27,1lsel,a,,,30,31,1lesize,all,,,20,0.4,,,,1allsvmesh,all！！！！！下面一段开始各个方法有所不同，由于前面的建模一样，后面的例子就不再给出ksel,s,,,17type,2real,1kmesh,allallselns