耦合和約束方程(ansys教程.ppt

1、第16章 耦合和約束方程,正如自由度約束能約束模型中確定的節(jié)點(diǎn)一樣，耦合和約束方程可以建立節(jié)點(diǎn)間的位移關(guān)系。 本章主要討論何時需要建立、怎樣建立節(jié)點(diǎn)間的耦合和約束方程。 主要內(nèi)容: A. 耦合 B. 約束方程,16.1 耦合,耦合是使一組節(jié)點(diǎn)具有相同的自由度值 除了自由度值是由求解器計(jì)算而非用戶指定外，與約束相類似 例如:如果節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2在UX方向上耦合， 求解器將計(jì)算節(jié)點(diǎn)1的UX值并簡單地把該值賦值給節(jié)點(diǎn)2的UX 一個耦合設(shè)置是一組被約束在一起，有著同一方向的節(jié)點(diǎn)(即一個自由度) 一個模型中可以定義多個耦合，但一個耦合中只能包含一個方向的自由度,16.1.1 耦合設(shè)置的特點(diǎn),只有一個自由度

2、卷標(biāo)如：ux,uy或temp 可含有任意節(jié)點(diǎn)數(shù) 任意實(shí)際的自由度方向ux在不同的節(jié)點(diǎn)上可能是不同的 主、從自由度的概念 加在主自由度上的載荷,16.1.2 一般應(yīng)用,施加對稱條件 無摩擦界面 鉸接,如：用耦合施加循環(huán)對稱性，在循環(huán)對稱切面上的對應(yīng)位置實(shí)施自由度耦合,16.1.3 施加對稱條件,耦合自由度常被用來施加移動或循環(huán)對稱性條件。這可以保證平面截面依然是平面。例如： -對圓盤扇區(qū)模型 (循環(huán)對稱)，應(yīng)使兩個對稱邊界上的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)在各個自由度上耦合。 對鋸齒形模型的半齒模型(平移對稱)，應(yīng)使一個邊上的節(jié)點(diǎn)在各自由度上耦合,16.1.3 施加對稱條件(續(xù)),考慮在均勻軸向壓力下的空心長圓柱體，

3、此3D結(jié)構(gòu)可用下面右圖所示的2D軸對稱模型表示,16.1.4 無摩擦界面,如果滿足下列條件，則可用耦合自由度模擬接觸面 表面保持接觸 幾何線性分析(小變形) 忽略摩擦 在兩個面上，節(jié)點(diǎn)是一一對應(yīng)的 通過耦合垂直于接觸面的重合節(jié)點(diǎn)來模擬接觸面 分析仍然是線性的 無間隙收斂性問題,在豎向耦合每對節(jié)點(diǎn),16.1.5 鉸接,耦合可用來模擬鉸接，如：萬向節(jié)、鉸鏈 借助力矩釋放可模擬鉸接：只耦合連接節(jié)點(diǎn)間的位移自由度，不耦合旋轉(zhuǎn)自由度 例如：下圖中，若A處重合兩節(jié)點(diǎn)在UX、UY方向上耦合，旋轉(zhuǎn)不耦合，則A連接可模擬成鉸接,節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2重合，為了看清分開顯示,16.1.6 創(chuàng)建耦合設(shè)置,根據(jù)使用不同，可用

4、多種方法進(jìn)行耦合設(shè)置 將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同方向耦合： 選擇所需要的設(shè)置 接著使用 CP命令或 or Preprocessor Coupling/Ceqn Couple DOFs 例如, cp,ux,all 是把所有選擇節(jié)點(diǎn)在UX方向上耦合,輸入耦合設(shè)置參考號，選擇自由度卷標(biāo),16.1.6 創(chuàng)建耦合設(shè)置(續(xù)),在零偏移量的一組節(jié)點(diǎn)之間生成附加耦合關(guān)系: Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Gen w/Same Nodes,3.單擊OK,1.輸入現(xiàn)存耦合設(shè)置的參考號,2.對每個設(shè)置指定新的自由度卷標(biāo),16.1.6 創(chuàng)建耦合設(shè)置(續(xù)),同一位置節(jié)點(diǎn)間的耦合： 首先

5、確保所有要耦合的節(jié)點(diǎn)都被選擇 接著使用命令 CPINTF 或 Preprocessor Coupling/Ceqn Coincident Nodes 例如：cpintf,uy 同一位置的所有節(jié)點(diǎn)在UY上耦合(包含 0.0001的缺省誤差),16.1.6 創(chuàng)建耦合設(shè)置(續(xù)),不在同一位置節(jié)點(diǎn)間的耦合，如循環(huán)對稱: 首先確保所有要耦合的節(jié)點(diǎn)都被選擇。 然后使用命令 CPCYC 或 Preprocessor Coupling/Ceqn Offset Nodes 例如：cpcyc,all,1, 0,30,0 把圓心角相差 30的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的各自由度進(jìn)行耦合(注：當(dāng)前KCN選項(xiàng)是總體柱坐標(biāo)系),16.1.

6、7 關(guān)于耦合的說明,記憶要點(diǎn): 耦合中的自由度方向(UX, UY, 等)是節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系中的方向 求解器只保留耦合中的第一個自由度，并把它作為主自由度，而不保留其余自由度 施加在耦合節(jié)點(diǎn)上的載荷(在耦合自由度方向)求和后作用在主節(jié)點(diǎn)上 耦合自由度上的約束只能施加在主節(jié)點(diǎn)上,16.1.8 練習(xí)：耦合循環(huán)對稱邊界,在此練習(xí)中，由生成耦合DOF設(shè)置來模擬有循環(huán)對稱性的模型的接觸問題 1.建模并在圖形窗口中畫單元 2.在總體柱坐標(biāo)系下，生成具有Y的增量為30的節(jié)點(diǎn)復(fù)制件 a.將當(dāng)前坐標(biāo)系變?yōu)榭傮w柱坐標(biāo)系 b.在當(dāng)前坐標(biāo)系中，以Y=30的增量拷貝所有的結(jié)點(diǎn),16.1.8 練習(xí)：耦合循環(huán)對稱邊界(續(xù)),3.在

7、同一位置的節(jié)點(diǎn)上生成適當(dāng)?shù)鸟詈详P(guān)系 a.Choose couple coincident nodes b.Choose All Appropriate 4.不選擇附在單元上的節(jié)點(diǎn) a.選擇entity,node attached to b.選擇unselect，并單擊apply 5.將新節(jié)點(diǎn)拷貝回原始位置(DY=-30, INC=0) a.以Y30的增量拷貝所有節(jié)點(diǎn) b.對節(jié)點(diǎn)號增量輸入0 6.選擇everything,16.1.8 練習(xí)：耦合循環(huán)對稱邊界(續(xù)),7.對所有處于同一位置的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行merge操作 a. Numbering controls Merge items b.關(guān)掉警告信息

8、 8.將所有的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到總體柱坐標(biāo)系 a.Main Menu: Preprocessor -Modeling- Move/Modify Rotate node CS to active CS b.拾取all 9.求解并進(jìn)行后處理,16.2 約束方程,約束方程定義了節(jié)點(diǎn)自由度間的線性關(guān)系 若兩個自由度耦合, 它們的簡單關(guān)系是UX1=UX2 約束方程是耦合的更一般形式，允許寫諸如 UX1 + 3.5*UX2 = 10.0的約束方程 在一個模型中可以定義任意多個約束方程 另外，一個約束方程可以包含任意數(shù)量的節(jié)點(diǎn)和自由度的集合。約束方程的一般形式是: Coef1 * DOF1 + Coef2 *

9、DOF2 + Coef3 * DOF3 + . = Constant,16.2.1 約束方程的特點(diǎn),約束方程的特點(diǎn) 自由度卷標(biāo)的任意組合 任意節(jié)點(diǎn)號 任意實(shí)際的自由度方向在不同的節(jié)點(diǎn)上ux可能不同,16.2.2 一般應(yīng)用,連接不同的網(wǎng)格 實(shí)體與實(shí)體的界面 2D或3D 相同或相似的單元類型 單元面在同一表面上，但結(jié)點(diǎn)位置不重合 連接不同類型的單元 殼與實(shí)體 垂直于殼或?qū)嶓w的梁 建立剛性區(qū) 過盈裝配,16.2.3 連接不同的網(wǎng)格,兩個已劃分網(wǎng)格的實(shí)體部分在某個面相連接，若它們的節(jié)點(diǎn)不相同，可以通過建立約束方程來建立連接 處理此類情況最容易的方法是使用 CEINTF命令(Preprocessor C

10、oupling/Ceqn Adjacent Regions),首先選擇網(wǎng)格劃分較細(xì)的對象的節(jié)點(diǎn)和另一方的單元 自動計(jì)算所有必要的系數(shù)和常數(shù) 適合于實(shí)體單元對實(shí)體單元， 2-D 或 3-D,16.2.4 連接不同類型的單元,如果需要連接自由度集不同的單元類型，則要求寫出約束方程以便于從一類單元向另一類單元傳遞載荷: 梁與實(shí)體或垂直于殼的梁 殼與實(shí)體 命令： CE 命令 (Preprocessor Coupling/Ceqn Constraint Eqn),建立轉(zhuǎn)動自由度和移動自由度之間的關(guān)系,16.2.5 建立剛性區(qū),約束方程通常被用來模擬剛性區(qū) 作用在節(jié)點(diǎn)(主節(jié)點(diǎn))上的載荷將被恰當(dāng)?shù)胤峙涞絼傂?/p>

11、區(qū)的其它節(jié)點(diǎn)上 使用CERIG 命令(或 Preprocessor Coupling/Ceqn Rigid Region),在某些特殊情況下，全剛性區(qū)給出了約束方程的另一種應(yīng)用 全剛性區(qū)和部分剛性區(qū)的約束方程都可由程序自動生成,16.2.6 過盈裝配,同接觸耦合相類似，但在兩界面間允許有過盈量或間隙 典型方程: 0.01 = UX (node 51) - UX (node 251),16.2.7 建立約束方程的過程,人工建立約束方程的菜單路徑： Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Constraint Eqn,2.單擊OK,1.輸入常數(shù)項(xiàng)、節(jié)點(diǎn)號、自

12、由度卷標(biāo)和方程系數(shù),16.2.7 建立約束方程的過程(續(xù)),以現(xiàn)有的約束方程為基礎(chǔ)生成約束方程： 1.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: Main Menu: Preprocessor Coupling/Ceqn Gen w/Same DOF,生成的約束方程數(shù).,現(xiàn)存約束方程中的節(jié)點(diǎn)增量,3.選擇OK,生成的約束方程的起始序號，終止序號和增量,16.2.7 建立約束方程的過程(續(xù)),通過“剛性區(qū)”來建立約束方程： Main Menu: Preprocessor Coupli

13、ng / Ceqn Rigid Region 拾取將要連在一起的結(jié)點(diǎn)，然后單擊OK,1.選擇將要使用的剛性區(qū)的類型(自由度設(shè)置),2.單擊OK,16.2.7 建立約束方程的過程(續(xù)),在相鄰的區(qū)域生成約束方程： 1.從網(wǎng)格較密的區(qū)域中選擇節(jié)點(diǎn) 2.從網(wǎng)格較稀的區(qū)域中選擇單元 Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Adjacent Regions,指定容差，此容差作為單元區(qū)域中最小單元長度的比率 在約束方程中將要使用的自由度,5.單擊OK,16.2.8 練習(xí)：在蝸輪葉片上建立約束方程,在此練習(xí)中，將使用約束方程將具有不同單元類型和不同網(wǎng)格的兩部分連接起來

14、。這兩部分分別是渦輪葉片段及葉片連接的基座,16.2.8 練習(xí)：在蝸輪葉片上建立約束方程(續(xù)),1.建模并劃分單元 2.選擇基座上的單元(mat2) 3.選擇葉片底面上的節(jié)點(diǎn) a.首先，unselect附在底座單元上的節(jié)點(diǎn)(接第2步) b.然后，在位置Z0處reselect節(jié)點(diǎn) 4.在所選的相鄰區(qū)域生成約束方程. 5.選擇everything 6.求解并進(jìn)行后處理,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片,說明： 對葉輪的 30扇區(qū)使用耦合。 確定葉片在繞Z軸1000弧度/秒角速度載荷下的 von Mises 應(yīng)力分布。,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),載荷和材料特性,16.2.9 耦合練習(xí)-

15、葉輪葉片(續(xù)),1. 按教師指定的工作目錄，用“cp-blade”作為作業(yè)名，進(jìn)入 ANSYS。 2. 恢復(fù)“cp-blade.db1”數(shù)據(jù)庫文件: Utility Menu File Resume from 或使用命令: RESUME,cp-blade,db1,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),3.進(jìn)入前處理器，分別定義單元類型1為SOLID95, 單元類型2為MESH200。對MESH200單元設(shè)置KEYOPY(1) = 5 ： Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Add . 選擇 “Structural Solid

16、” 和 “Brick 20node 95”,然后按 Apply 選擇 “Not Solved” and “Mesh Facet 200”,然后按OK 選擇Options . Set K1 = “TRIA 6-NODE”,然后按OK Close 或使用命令: /PREP7 ET,1,SOLID95 ET,2,MESH200 KEYOPT,2,1,5,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),4.使用VSWEEP對體volume 2進(jìn)行網(wǎng)格剖分: Main Menu Preprocessor MeshTool 選擇 “Hex”（六面體）和 “Sweep”（掃掠）,然后選擇 Sweep 或使用命令:

17、VSWEEP,2,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),5.選擇“智能尺寸”等級4并用 MESH200 單元對1號面剖分網(wǎng)格（扇區(qū)底側(cè)邊界）: Main Menu Preprocessor MeshTool 智能尺寸”等級置為4 Mesh置為 Areas 選擇“Tri” 和 “Free”,然后按 Mesh 或使用命令: SMRT,4 AMESH,1,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),6.拷貝1號面的網(wǎng)格到11號面 (扇區(qū)高段一側(cè)邊界): Main Menu Preprocessor -Modeling- Copy Area Mesh + 拾取1號面 (或者在ANSYS輸入窗口鍵入 “1

18、”后按 Enter鍵) OK 拾取11號面 (或者在ANSYS輸入窗口鍵入 “11”后按 Enter鍵) 在拾取對話框中選擇OK 設(shè)置 KCN=1 設(shè)置DY=30 按OK 或使用命令: MSHCOPY,AREA,1,11,1,0,30,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),7.使用 SOLID95 對1號體剖分網(wǎng)格: Main Menu Preprocessor MeshTool 或使用命令: VMESH,1,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),8.將 SOLID95 退化為 SOLID92 單元: Main Menu Preprocessor -Meshing- Modify Mesh

19、 Change Tets . 或使用命令: TCHG,95,92,3,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),9.在柱坐標(biāo)系 (CSYS,1)中，把邊界低側(cè)節(jié)點(diǎn)自由度耦合到邊界高側(cè)節(jié)點(diǎn)的自由度: Main Menu Preprocessor Coupling / Ceqn Offset Nodes 設(shè)置KCN=1 設(shè)置 DY=30 選擇OK 或使用命令: CPCYC,ALL,0.0001,1,0,30,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),10.在X=0(或者在柱坐標(biāo)系中 r=0)的節(jié)點(diǎn)上約束UX 和UY : 10a. 在X=0選擇節(jié)點(diǎn): Utility Menu Select Entiti

20、es . 或使用命令: NSEL,S,LOC,X,0 10b.約束節(jié)點(diǎn)UX、UY自由度: Main Menu Preprocessor Loads -Loads- Apply -Structural- Displacement On Nodes + 或使用命令: D,ALL,UX, , , , ,UY,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),11.為了防止在Z方向的剛體運(yùn)動（軸向），約束坐標(biāo)原點(diǎn)處節(jié)點(diǎn) (2426號節(jié)點(diǎn))UZ自由度: 11a. 再選擇Z=0處節(jié)點(diǎn)子集: Utility Menu Select Entities . 或使用命令: NSEL,R,LOC,Z,0 11b. 約束所選節(jié)

21、點(diǎn) UX, UY, 和UZ 自由度: Main Menu Preprocessor Loads -Loads- Apply -Structural- Displacement On Nodes + 或使用命令: D,ALL,UZ,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),12. 選擇所有節(jié)點(diǎn)并把節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)系改變到總體柱坐標(biāo)系: 12a. 選擇所有節(jié)點(diǎn): Utility Menu Select Everything 或使用命令: NSEL,ALL,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),12b. 把激活坐標(biāo)系設(shè)置為總體柱坐標(biāo)系: Utility Menu WorkPlane Change Acti

22、ve CS to Global Cylindrical 或使用命令:CSYS,1 12c.改變節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系到總體柱坐標(biāo)系: Main Menu Preprocessor -Modeling- Move / Modify -Rotate Node CS- To Active CS + Pick All 或使用命令:NROTAT,ALL,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),13. 關(guān)閉節(jié)點(diǎn)耦合符號: Utility Menu PlotCtrls Symbols 在對話框中選擇 “For Individual:”和 “Miscellaneous”, 然后選擇 Ok 設(shè)置 CP = “Off” 選擇

23、OK 或使用命令: /PBC,CP, ,0,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),14. 檢查單元: Main Menu Preprocessor -Meshing- Check Mesh Sel Bad Elems 在對話框中選擇OK 選擇Close Utility Menu Plot Elements 選擇Close Utility Menu Select Everything Utility Menu Plot Elements 或使用命令: CHECK,ESEL,WARN EPLOT ESEL,ALL EPLOT,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),15. 存儲數(shù)據(jù)庫并獲取解答:

24、 Pick the “SAVE_DB” button in the Toolbar (or select: Utility Menu File Save as Jobname.db) Main Menu Solution -Solve- Current LS 查看 “/STATUS Command” 然后關(guān)閉對話框 選擇OK 選擇Close - 關(guān)閉黃色信息框完成求解 或使用命令: SAVE /SOLU SOLVE,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),16.進(jìn)入后處理器，畫出 von Mises 應(yīng)力: Main Menu General Postproc Plot Results -Co

25、ntour Plot- Nodal Solu . 或使用命令: /POST1 PLNSOL,S,EQV,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),17. 畫出2號體（葉片）的 von Mises 應(yīng)力: Utility Menu Select Entities Sele Below (to select everything below selected volumes) Main Menu General Postproc Plot Results -Contour Plot- Nodal Solu . 或使用命令: VSEL,S,2 ALLSEL,BELOW,VOLU PLNSOL,S,EQ

26、V,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),18. 畫出1號體（基座）的 von Mises 應(yīng)力: Utility Menu Select Entities Sele Below (to select everything below selected volumes) Replot 或使用命令: VSEL,S,1 ALLSEL,BELOW,VOLU PLNSOL,S,EQV,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),19. 選擇全部實(shí)體并把結(jié)果擴(kuò)展 360 度 : Utility Menu Select Everything Utility Menu PlotCtrls Style Symm

27、etry Expansion User-Specified Expansion 設(shè)置NREPEAT=12 設(shè)置TYPE=Polar 設(shè)置DY=30, 然后選擇 OK Utility Menu PlotCtrls Pan, Zoom, Rotate . 選擇ISO 選擇Fit 或使用命令: /EXPAND,12,PLOAR,FULL,30 /VIEW,1,1,1,1 /AUTO,1 /REPLOT,16.2.9 耦合練習(xí)-葉輪葉片(續(xù)),20. 存儲并退出 ANSYS: Pick the “QUIT” button in the Toolbar 或使用命令: SAVE FINISH /EXIT,

28、16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片,說明 使用約束方程連接渦輪葉片和葉片支座，然后施加X方向1000 in/sec2 的加速度進(jìn)行應(yīng)力分析。,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),載荷與材料特性,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),1.用“ce-blade”作為作業(yè)名，進(jìn)入 ANSYS。 2.恢復(fù)數(shù)據(jù)庫文件 “ce-blade.db1”: Utility Menu File Resume from 或使用命令: RESUME,ce-blade,db1,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),3.選擇基座單元 (材料號為 2) 然后畫出單元: Utility Menu

29、 Select Entities Utility Menu Plot Elements 或使用命令: ESEL,S,MAT,2 EPLOT,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),4.選擇葉片表面在基座上的節(jié)點(diǎn): 4a.選擇 Z=0 位置的節(jié)點(diǎn)然后畫出它們: Utility Menu Select Entities Utility Menu Plot Nodes 或使用命令: NSEL,S,LOC,Z,0 NPLOT,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),4b.不選擇與單元相連的節(jié)點(diǎn): Utility Menu Select Entities Utility Menu Plot

30、Nodes 或使用命令: NSLE,U NPLOT,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),5.進(jìn)入前處理器，生成“鄰近區(qū)域”的約束方程: Main Menu Preprocessor Coupling / Ceqn Adjacent Regions . 認(rèn)可缺省的單元容差 (TOLER=0.25) 選擇OK Utility Menu Plot Elements 或使用命令: /PREP7 CEINTF,0.25 EPLOT,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),6.選擇全部實(shí)體，并約束全部基座前面（25號面）上的全部自由度: Utility Menu Select Everyt

31、hing Utility Menu PlotCtrls Numbering 設(shè)置 AREA = “On” 設(shè)置Elem / Attrib numbering = “No numbering” 設(shè)置/NUM = Colors & numbers 選擇OK Utility Menu Plot Areas Main Menu Preprocessor Loads -Loads- Apply -Structural- Displacement On Areas +,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),或使用命令: ALLSEL,ALL /PNUM,AREA,1 /NUMBER,0 APLOT

32、 DA,25,ALL,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),7.畫出單元，然后存儲數(shù)據(jù)庫: Utility Menu Plot Elements 在工具條上拾取 “SAVE_DB” 或使用命令: EPLOT SAVE 8.求解: Main Menu Solution -Solve- Current LS 或使用命令: /SOLU SOLVE,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),9.進(jìn)入通用后處理器，畫出 von Mises 應(yīng)力: Main Menu General Postproc Plot Results -Contour Plot- Nodal Solu . 或使用命令

33、: /POST1 PLNSOL,S,EQV,16.2.10 約束方程練習(xí)-渦輪葉片(續(xù)),10. 存儲并退出 ANSYS: Pick the “QUIT” button in the Toolbar 選擇 “Save Everything” 選擇OK 或使用命令: SAVE FINISH /EXIT,ALL,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū),說明 用“剛性區(qū)” (約束方程)替代擺桿右邊2/3模型. 剛性擺桿 (EX = 2.11e6 kgf/cm2), 右端施有500 kgf 的豎向力作用(在 X=33 cm處). 注釋: 1 kgf = 9.81 N, 1 kgf/cm2 = 980

34、66.5 Pa,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),載荷和材料特性,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),1.用“swaybar-cerig”作為作業(yè)名，進(jìn)入 ANSYS。 2.讀入文件 “swaybar1.inp”: Utility Menu File Read Input from 或使用命令: /INP,swaybar1,inp,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),3.在X=33, Y=0, Z=0 處定義節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)號為 8000) : Main Menu Preprocessor -Modeling- Create Nodes 或使用命令: N,800

35、0,33,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),4.設(shè)置單元類型為 2 并在8000號節(jié)點(diǎn)上建立 MASS21 單元: Main Menu Preprocessor -Attributes- Define Default Attribs . Main Menu Preprocessor -Modeling- Create Elements -Auto Numbered- Thru Nodes + 或使用命令: TYPE,2 E,8000,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),5.在8000號節(jié)點(diǎn)上施加FY方向 -500 kgf 的集中載荷: Main Menu Prepro

36、cessor Loads -Loads- Apply -Structural- Force/Moment On Nodes + 或使用命令: F,8000,FY,-500,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),6.選擇 X=10 的全部節(jié)點(diǎn)和8000號節(jié)點(diǎn): Utility Menu Select Entities Utility Menu Plot Nodes (Or pick PLOT on Selection Tool). 或使用命令: NSEL,S,LOC,X,10 NSEL,A,8000 NPLOT,在這種情況下, 不能在菜單中用 “ALL” 拾取。直接輸入命令會更方便。,

37、16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),7.在X=10的全部節(jié)點(diǎn)和8000號節(jié)點(diǎn)之間生成自由度 UX 、UY 的剛性連線: Main Menu Preprocessor Coupling / Ceqn Rigid Region + 或使用命令: CERIG,8000,ALL,UX,UY,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),8.選擇所有節(jié)點(diǎn), 打開力和約束方程符號并畫出單元: Utility Menu Select Entities Utility Menu PlotCtrls Symbols Utility Menu Plot Elements 或使用命令: NSEL,ALL /PBC,F,1 /PBC,CE,1 EPLOT,16.2.11 約束方程練習(xí)-擺桿剛性區(qū)(續(xù)),9.存儲數(shù)據(jù)庫，然后用 PCG 優(yōu)化求解器求解: Main Menu Solution -Analysis Type- Soln Control . Utility Menu Fi