技能培訓專題 ANSYS中節(jié)點耦合的方法及應用_第1頁
技能培訓專題 ANSYS中節(jié)點耦合的方法及應用_第2頁
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1、耦合ANSYS中節(jié)點耦合的方法及應用當需要迫使兩個或多個自由度取得相同(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主自由度和一個或多個其它自由度。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。模型部分包含對稱;在兩重復節(jié)點間形成銷釘、鉸鏈、萬向節(jié)和滑動連接;迫使模型的一部分表現(xiàn)為剛體。當需要迫使兩個或多個自由度取得相同(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主自由度和一個或多個其它自由度。2. 耦合重合節(jié)點CPINTF命令通過在每對重合節(jié)點上定義自由度標記生成一耦合集而實現(xiàn)對模

2、型中重合節(jié)點的耦合。此*作對“扣緊”幾對節(jié)點(諸如一條縫處)尤為有用。生成更多的耦合集結構分析中,耦合自由度以生成一剛體區(qū)域有時會引起明顯的平衡破壞。不重復的或不與耦合位移方向一致的一個耦合節(jié)點集會產(chǎn)生外加力矩但不出現(xiàn)在反力中。耦合和約束方程12.1概述當生成模型時,典型地是用單元去連接節(jié)點以建立不同自由度間的關系。但時,有時需要能夠刻畫特殊的細節(jié)(剛性區(qū)域,結構的鉸鏈連接,對稱滑動邊界、周期條件和其它特殊內(nèi)節(jié)點連接等)。這些用單元不足以來表達。可用耦合和約束方程來建立節(jié)點自由度間的特殊聯(lián)系。利用這些技術能進行單元做不到的自由度連接。12.2何謂耦合?當需要迫使兩個或多個自由度(DOFs)取得

3、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主自由度和一個或多個其它自由度。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。典型的耦合自由度應用包括:1)模型部分包含對稱;2)在兩重復節(jié)點間形成銷釘、鉸鏈、萬向節(jié)和滑動連接;3)迫使模型的一部分表現(xiàn)為剛體(見本章中對約束方程能適用于更通用剛體區(qū)域的討論)。12.3 如何生成耦合自由度集12.3.1 在給定節(jié)點處生成并修改耦合自由度集用下列方法定義(或修改)耦合自由度集:命令:CPGUI: Main MenuPreprocessorCoupling

4、/ CeqnCouple DOFs在生成一個耦合節(jié)點集之后,通過執(zhí)行一個另外的耦合操作(保證用相同的參考編號集)將更多節(jié)點加到耦合集中來。也可用選擇邏輯來耦合所選節(jié)點的全部耦合。可用CP命令輸入負的節(jié)點號來刪除耦合集中的節(jié)點。要修改一耦合自由度集(即增、刪節(jié)點或改變自由度標記)可用CPNGEN命令。(不能由GUI直接得到CPNBGEN命令)。12.3.2 耦合重合節(jié)點CPINTF命令通過在每對重合節(jié)點上定義自由度標記生成一耦合集而實現(xiàn)對模型中重合節(jié)點的耦合。此操作對“扣緊”幾對節(jié)點(諸如一條縫處)尤為有用。命令:CPINTFGUI: Main MenuPreprocessorCoupling

5、/ CeqnCoincident Nodes除耦合重復節(jié)點外,還可用下列替換方法迫使節(jié)點有相同的表現(xiàn)方式: 1 試用來模擬接頭的處理 接頭已經(jīng)用接觸計算過如果對重復節(jié)點所有自由度都要進行耦合,通常用NUMMRG命令(菜單途徑Main MenuPreprocessorNumbering CtrlsMerge Items)將這些節(jié)點合并起來更方便??捎肊INTF命令(菜單途徑Main Menu PreprocessorCreate Elements At Coincid Nd)通過在重復節(jié)點對之間生成2節(jié)點單元來連接它們。用CEINTF命令(菜單途徑Main MenuPreprocessor Co

6、upling/Ceqn Adjacent Regions)將兩個有不相似網(wǎng)格模式的區(qū)域連接起來。這項操作使一個區(qū)域的選定節(jié)點與另一個區(qū)域的選定單元連接起來生成約束方程。12.3.3 生成更多的耦合集一旦有了一個或更多耦合集,可用這些方法生成另外的耦合集:用下列方法以相同的節(jié)點號但與已有模式集不同的自由度標記生成新的耦合集。命令:CPLGENGUI: Main MenuPreprocessorCoupling / CeqnGen w/Same Nodes用下列方法生成與已有耦合集不同(均勻增加的)節(jié)點編號但有相同的自由度標記的新的耦合集:命令:CPSGENGUI: Main MenuPrepro

7、cessorCoupling / CeqnGen w/Same DOF12.3.4 耦合集的列表和刪除用下列方法對耦合自由度集列表:命令:CPLISTGUI: Utility MenuListOtherCoupled SetsAll CP nodes selectedUtility MenuListOtherCoupled SetsAny CP node selected用下列方法刪除耦合自由度集:命令:CPDELEGUI: Main MenuPreprocessorCoupling / CeqnDel Coupled Sets這項操作刪除全部的耦合集,必須用CPNGEN命令或CP命令(或其G

8、UI途徑)從耦合集中刪除特定的節(jié)點。12.4 耦合的其它條件每個耦合的節(jié)點都在節(jié)點坐標系下進行耦合操作。通常應當保持節(jié)點坐標系的一致性。自由度是在一個集內(nèi)耦合而不是集之間的耦合。不允許一個自由度出現(xiàn)在多于一個耦合集中。接地的自由度(即由D或共它約束命令指定的自由度值)不能包括在耦合集中。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,只有主要自由度才能被指定為主自由度。(不能指定耦合集中的刪除自由度為主自由度)在結構分析中,耦合自由度以生成一剛體區(qū)域有時會引起明顯的平衡破壞。不重復的或不與耦合位移方向一致的一個耦合節(jié)點集會產(chǎn)生外加力矩但不出現(xiàn)在反力中。CPINTF, Lab, TOLER 耦合重合節(jié)點的自由度如cpintf,ux,0.01 對重合節(jié)點的ux項約束 0.01是容差 默認是0.001 可以不設置 使用耦合或約束方程的優(yōu)點是分析還是線性的如果接觸模型

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