耦合和約束方程ppt課件

1、ModuleObjective第一講第一講 耦合耦合3-1. 定義耦合設(shè)置定義耦合設(shè)置3-2. 說(shuō)明耦合的三種普遍應(yīng)用說(shuō)明耦合的三種普遍應(yīng)用.3-3. 采用采用3種不同的方法建立耦合關(guān)系種不同的方法建立耦合關(guān)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(shuō)明約束方程的四種普遍應(yīng)用說(shuō)明約束方程的四種普遍應(yīng)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.LessonObjectivesObjective3-1.定義定義“耦合設(shè)置耦合設(shè)置”加在主自由度上的載荷Definitionxyxy123451112131415由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，上面

2、的一排結(jié)點(diǎn)在軸向由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，上面的一排結(jié)點(diǎn)在軸向上的位移應(yīng)該相同上的位移應(yīng)該相同Objective3-2.說(shuō)明耦合的三種一般性應(yīng)用說(shuō)明耦合的三種一般性應(yīng)用.優(yōu)點(diǎn):分析仍然是線性的無(wú)間隙收斂性問(wèn)題考慮一個(gè)考慮一個(gè)2D的梁模型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有三個(gè)的梁模型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有三個(gè)自由度自由度ux、uy和和rotz，A點(diǎn)為一鉸鏈連接點(diǎn)為一鉸鏈連接。將同一位置節(jié)點(diǎn)的自由度。將同一位置節(jié)點(diǎn)的自由度ux、uy耦合起耦合起來(lái)。來(lái)。12A節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)2處于同一位置處于同一位置，但為于清楚，但為于清楚起見(jiàn)，在圖上起見(jiàn)，在圖上分開(kāi)顯示。分開(kāi)顯示。.為了模擬鉸接，將同一位置兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為了模擬鉸接，將同一位置兩個(gè)

3、節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)自由度耦合起來(lái)，而不耦合轉(zhuǎn)的移動(dòng)自由度耦合起來(lái)，而不耦合轉(zhuǎn)動(dòng)自由度動(dòng)自由度在循環(huán)對(duì)稱(chēng)切面上的對(duì)應(yīng)位置實(shí)在循環(huán)對(duì)稱(chēng)切面上的對(duì)應(yīng)位置實(shí)施自由度耦合。施自由度耦合。用耦合施加循環(huán)對(duì)稱(chēng)性用耦合施加循環(huán)對(duì)稱(chēng)性O(shè)bjective3-3.通過(guò)三種不同的辦法建立耦合關(guān)系通過(guò)三種不同的辦法建立耦合關(guān)系進(jìn)入人為地創(chuàng)建耦合關(guān)系的菜單路徑進(jìn)入人為地創(chuàng)建耦合關(guān)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(jié)點(diǎn)拾取將要耦合的結(jié)點(diǎn)3. 輸入耦合設(shè)置參考輸入耦合設(shè)置

4、參考號(hào)，選擇自由度卷號(hào)，選擇自由度卷標(biāo)標(biāo).4. 單擊單擊OK.在零偏移量的一組節(jié)點(diǎn)之間生成附加耦合關(guān)系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 NodesProcedure1. .2. .3. . 3. 單擊單擊OK1. 輸入現(xiàn)存耦合輸入現(xiàn)存耦合設(shè)置的參考號(hào)設(shè)置的參考號(hào).2. 對(duì)每個(gè)設(shè)置指定對(duì)每個(gè)設(shè)置指定新的自由度卷標(biāo)新的自由度卷標(biāo).在同一位置的節(jié)點(diǎn)之間自動(dòng)生成耦合關(guān)系在同一位置的節(jié)點(diǎn)之間自動(dòng)生成耦合關(guān)系:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Coin

5、cident NodesProcedure1. .2. .3. . 1. 指定自由度卷標(biāo)指定自由度卷標(biāo).2. 指定節(jié)點(diǎn)位置的指定節(jié)點(diǎn)位置的容差容差3. 單擊單擊OK在此練習(xí)中，將用耦合在此練習(xí)中，將用耦合/約束選項(xiàng)在兩部分間產(chǎn)約束選項(xiàng)在兩部分間產(chǎn)生耦合生耦合DOF設(shè)置來(lái)模擬設(shè)置來(lái)模擬接觸問(wèn)題接觸問(wèn)題1. 恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)cpnorm.db1，并在圖形窗，并在圖形窗口中畫(huà)單元口中畫(huà)單元.2. 在重合節(jié)點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)對(duì)上建立在重合節(jié)點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)對(duì)上建立UY耦合耦合關(guān)系關(guān)系a. 選擇耦合重合的結(jié)點(diǎn)選擇耦合重合的結(jié)點(diǎn).b. 拾取拾取UY3. 求解并進(jìn)行后處理求解并進(jìn)行后處理Exercise1. 以作

6、業(yè)名以作業(yè)名“cprot進(jìn)入進(jìn)入ANSYS2. 恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件“cprot.db1并在圖形窗口中并在圖形窗口中畫(huà)單元畫(huà)單元.3. 在總體柱坐標(biāo)系下，生成具有在總體柱坐標(biāo)系下，生成具有Y的增量為的增量為30的節(jié)的節(jié)點(diǎn)復(fù)制件點(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，以在當(dāng)前坐標(biāo)系中，以Y30的增量拷貝所有的結(jié)的增量拷貝所有的結(jié)點(diǎn)點(diǎn).4. 在同一位置的節(jié)點(diǎn)上生成適當(dāng)?shù)鸟詈详P(guān)系在同一位置的節(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.5

7、. 不選擇附在單元上的節(jié)點(diǎn)不選擇附在單元上的節(jié)點(diǎn).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(diǎn)拷貝回原始位置將新節(jié)點(diǎn)拷貝回原始位置(DY=-30, INC=0).在此練習(xí)中，由生成耦合在此練習(xí)中，由生成耦合DOF設(shè)置來(lái)模擬設(shè)置來(lái)模擬有循環(huán)對(duì)稱(chēng)性的模型的接觸問(wèn)題有循環(huán)對(duì)稱(chēng)性的模型的接觸問(wèn)題 a. 以以Y30的增量拷貝所有節(jié)點(diǎn)的增量拷貝所有節(jié)點(diǎn).b. 對(duì)節(jié)點(diǎn)號(hào)增量輸入對(duì)節(jié)點(diǎn)號(hào)增量輸入0.7. 選擇選擇everythry8. 對(duì)所有處于同一位置的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)所有處于同一位置的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行merge操作操作 a. Nu

8、mbering controls Merge items.b. 關(guān)掉警告信息關(guān)掉警告信息.9. 將所有的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到總體柱坐標(biāo)系將所有的節(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. 拾取拾取all10. 求解并進(jìn)行后處理求解并進(jìn)行后處理.Objective3-4.定義定義“約束方程約束方程”Constant = Coef1 * DOF1 + Coef2 *DOF2 + .Definition位置不重合Objective3-5. 35說(shuō)明約束方程的四種應(yīng)

9、用說(shuō)明約束方程的四種應(yīng)用.2.連接不相似的單元類(lèi)型連接不相似的單元類(lèi)型:殼與實(shí)體殼與實(shí)體垂直于殼或?qū)嶓w的梁垂直于殼或?qū)嶓w的梁.Objective3-6.采用四種不同的方法建立約束方程采用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(xiàng)，輸入常數(shù)項(xiàng)，節(jié)點(diǎn)號(hào)，自由節(jié)點(diǎn)號(hào)，自由度卷標(biāo)和方程度卷標(biāo)和方程系數(shù)系數(shù).以現(xiàn)有的約束方程為基礎(chǔ)生成約束方程：以現(xiàn)有的約束方程為基礎(chǔ)生成約束方程

10、：1. 生成第一個(gè)約束方程生成第一個(gè)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(diǎn)程中的節(jié)點(diǎn)增量增量3.選擇選擇 OK生成的約束方生成的約束方程的起始序號(hào)程的起始序號(hào)，終止序號(hào)和，終止序號(hào)和增量增量通過(guò)通過(guò)“剛性區(qū)來(lái)建立約束方程剛性區(qū)來(lái)建立約束方程Main Men

11、u: Preprocessor Coupling / Ceqn Rigid Region 拾取將要連在一起的結(jié)點(diǎn)，然后單擊拾取將要連在一起的結(jié)點(diǎn)，然后單擊OKProcedure1. .2. .3. . 1. 選擇將要使用的剛選擇將要使用的剛性區(qū)的類(lèi)型自由性區(qū)的類(lèi)型自由度設(shè)置）度設(shè)置）2. 單擊單擊OK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(wǎng)格較密的區(qū)域中選擇節(jié)點(diǎn)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)域中選擇單元從網(wǎng)格較稀的區(qū)域中選擇單元.Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Adjacent RegionsProcedure1. .2. .3. . 3.指定容差，此容差作指定容差，此容差作為單元區(qū)域中最小單為單元區(qū)域中最小單元長(zhǎng)度的比率元長(zhǎng)度的比率.5. 單擊單擊OK4.在約束方程中將要使用在約束方程中將要使用的自由度的自由度Exercise在此練習(xí)中，將使用約束方程在此練習(xí)中，將使用約束方程將具有不同單元類(lèi)型和不同網(wǎng)將具有不同單元類(lèi)型和不同網(wǎng)格的兩部分連接起來(lái)。這兩部格的兩部分連接起來(lái)。這兩部分分別是渦輪葉片段及葉片連分分別是渦輪葉片段及葉片連接的基座接的基座1. 恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件eblade.db1并在圖并在圖形窗口中顯示單元形窗口中顯示單元.2. 選擇基座上的單元選