Ansys耦合_不同單元之間的連接問題

1、問題：如下圖所示block單元和beam單元如何連接在一起？先看例子：定義工作文件名定義工作名定義實(shí)體單元類型為定義梁單元類型為定義材料的彈性模量定義泊松比定義實(shí)體單元實(shí)常數(shù)0/12.0,10定0義0梁/單1元2實(shí).常0數(shù),1,20創(chuàng),建7矩,形1塊0為實(shí)類體模型將工作平面向方向移動(dòng)將工作平面繞軸旋轉(zhuǎn)度將實(shí)體沿工作平面剖開將工作平面向方向移動(dòng)將工作平面繞軸旋轉(zhuǎn)度將實(shí)體沿工作平面剖開將,工-作1平面!設(shè)為與總體笛卡兒坐標(biāo)一致00,20創(chuàng),建3關(guān).5鍵,點(diǎn)51,120創(chuàng),建3關(guān).鍵5點(diǎn),5連1接0關(guān)1鍵點(diǎn)!生成梁的線實(shí)體選擇梁線指定梁的單元屬性指定梁上的單元份數(shù)劃分梁單元選擇所有實(shí)體設(shè)置實(shí)體的單元

2、屬性指定實(shí)體單元尺寸設(shè)置實(shí)體單元為設(shè)置為映射網(wǎng)格劃分方法劃分實(shí)體單元全選退出前處理進(jìn)入求解器選擇實(shí)體的端面約束實(shí)體端面全選在兩端施加向壓力耦實(shí)合為節(jié)實(shí)定點(diǎn)為和元節(jié)點(diǎn)定為方體向自由度實(shí)耦合為實(shí)節(jié)點(diǎn)定為和元節(jié)點(diǎn)定方向自由度實(shí)耦合為節(jié)實(shí)定點(diǎn)為和元節(jié)點(diǎn)定方向自由度設(shè)置約束方程設(shè)置約束方程設(shè)置約束方程全選保存退出求解器進(jìn)約入1通用!后處理顯示方向位移顯示等效應(yīng)力讀取梁單元上節(jié)點(diǎn)方向的力讀取梁單元上節(jié)點(diǎn)方向的力讀取梁單元上節(jié)點(diǎn)方向的力矩讀取梁單元上節(jié)點(diǎn)方向的力矩顯示梁單元方向的力顯示梁單元方向力矩中聯(lián)系自由度的方法耦合和約束方程命令1耦合當(dāng)需要迫使兩個(gè)或多個(gè)自由度取得相同（但未知）值，可以將這些自由度耦合

3、在一起。耦合自由度集包含一個(gè)主自由度和一個(gè)或多個(gè)其它自由度。典型的耦合自由度應(yīng)用包括：模型部分包含對稱；在兩重復(fù)節(jié)點(diǎn)間形成銷釘、鉸鏈、萬向節(jié)和滑動(dòng)連接；迫使模型的一部分表現(xiàn)為剛體。如何生成耦合自由度集1在.給定節(jié)點(diǎn)處生成并修改耦合自由度集命令：在生成一個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)集之后，通過執(zhí)行一個(gè)另外的耦合操作（保證用相同的參考編號集）將更多節(jié)點(diǎn)加到耦合集中來。也可用選擇邏輯來耦合所選節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)自由度。用命令輸入負(fù)的節(jié)點(diǎn)號來刪除耦合集中的節(jié)點(diǎn)。要修改一耦合自由度集（即增、刪節(jié)點(diǎn)或改變自由度標(biāo)記）可用命令。（不能由直接得到命令）。耦合重合節(jié)點(diǎn)。命令通過在每對重合節(jié)點(diǎn)上定義自由度標(biāo)記生成一耦合集而實(shí)現(xiàn)對模型中重合

4、節(jié)點(diǎn)的耦合。此操作對“扣緊”幾對節(jié)點(diǎn)（諸如一條縫處）尤為有用。命令：除耦合重復(fù)節(jié)點(diǎn)外，還可用下列替換方法迫使節(jié)點(diǎn)有相同的表現(xiàn)方式：如果對重復(fù)節(jié)點(diǎn)所有自由度都要進(jìn)行耦合，常用命令（：e合并節(jié)點(diǎn)。可用命令（：）通在重復(fù)節(jié)點(diǎn)對之間生成節(jié)點(diǎn)單元來連接它們。用命令（：）將兩個(gè)有不相似網(wǎng)格模式的區(qū)域連接起來。這項(xiàng)操作使一個(gè)區(qū)域的選定節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)區(qū)域的選定單元連接起來生成約束方程。生成更多的耦合集一旦有了一個(gè)或多個(gè)耦合集，可用這些方法生成另外的耦合集：1用除下列方法以相同的節(jié)點(diǎn)號但與已有模式集不同的自由度標(biāo)記生成新的耦合集。命令：2用除下列方法生成與已有耦合集不同（均勻增加的）節(jié)點(diǎn)編號但有相同的自由度標(biāo)記的

5、新的耦合集：命令：使用耦合注意事項(xiàng)1每除個(gè)耦合的節(jié)點(diǎn)都在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行耦合操作。通常應(yīng)當(dāng)保持節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的一致性。2自.由度是在一個(gè)集內(nèi)耦合而不是集之間的耦合。不允許一個(gè)自由度出現(xiàn)在多于一個(gè)耦合集中。由或共它約束命令指定的自由度值不能包括在耦合集中。4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，只有主節(jié)點(diǎn)的自由度才能被指定為主自由度。5在.結(jié)構(gòu)分析中，耦合自由度以生成一剛體區(qū)域有時(shí)會引起明顯的平衡破壞。不重復(fù)的或不與耦合位移方向一致的一個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)集會產(chǎn)生外加力矩但不出現(xiàn)在反力中。2約束方程約束方程提供了比耦合更通用的聯(lián)系自由度的方法。有如下形式：這里（）是自由度，是方程中項(xiàng)的編號

6、如何生成約束方程1直.接生成約束方程直接生成約束方程：命令：下面為一個(gè)典型的約束方程應(yīng)用的例子，力矩的傳遞是由單元與單元（單元無平面轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）的連接來完成的：圖12-建1立旋轉(zhuǎn)和平移自由度的關(guān)系如果不用約束方程則節(jié)點(diǎn)2處表現(xiàn)為一個(gè)鉸鏈。下述方法可在梁和平面應(yīng)力單元之間傳遞力矩，自由度之間滿足下面的約束方程：相應(yīng)的命令為:中修改約束方程中的常數(shù)項(xiàng):修改約束方程在或命令：中用使命令（或相如果要修改約束方程中的其它項(xiàng)，必須在求解前在應(yīng)途徑）。2自.動(dòng)生成約束方程生成剛性區(qū)域命令通過寫約束方程定義一個(gè)剛性區(qū)域。通過連接一主節(jié)點(diǎn)到許多從節(jié)點(diǎn)來定義剛性區(qū)。（此操作中的主自由度與減縮自由度分析的主自由度是

7、不同的）命令：將命令的設(shè)置為（缺?。?，此操作將為每對二維空間的約束節(jié)點(diǎn)生成三個(gè)方程。這三個(gè)方程在總體笛卡爾空間確定三個(gè)剛體運(yùn)動(dòng)（XY）。為在二維模型上生成一個(gè)剛性區(qū)域，必須保證XY平面為剛性平面，并且在每個(gè)約束節(jié)點(diǎn)有XY和三個(gè)自由度。類似地，此操作也可在三維空間為每對約束節(jié)點(diǎn)生成六個(gè)方程，在每個(gè)約束節(jié)點(diǎn)上必須有（XY、X和）六個(gè)自由度。輸入其它標(biāo)記的域?qū)⒂胁煌淖饔?。如果此區(qū)域設(shè)置為XYz程序在二維（X，Y）空間將寫兩個(gè)約束方程，而在三維空間（X、Y、）將寫三個(gè)約束方程。這些方程將寫成從節(jié)點(diǎn)的平移自由度和主節(jié)點(diǎn)的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。類似地，XY標(biāo)記允許生成忽略從節(jié)點(diǎn)的平移自由度的部分方程。其它標(biāo)

8、記的將生成其它類型的約束方程?？傊瑥墓?jié)點(diǎn)只需要由標(biāo)記的自由度，但主節(jié)點(diǎn)必須有所有的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度（即二維的XY和t三維的XY、X、Y）。對由沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度單元組成的模型，應(yīng)當(dāng)考慮增加一個(gè)虛擬的梁單元以在主節(jié)點(diǎn)上提供旋轉(zhuǎn)自由度。將疏密不同的已劃分網(wǎng)格區(qū)域連在一起可將一個(gè)區(qū)域（網(wǎng)格較密）的已選節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)區(qū)域（網(wǎng)格較?。┑囊堰x單元用命令（菜單途徑）連起來生成約束方程。這項(xiàng)操作將不相容網(wǎng)格形式的區(qū)域“系”在一起。在兩區(qū)域的交界處，從網(wǎng)格稠密的區(qū)域選擇節(jié)點(diǎn)，從網(wǎng)格粗糙區(qū)域選擇單元，用區(qū)域單元的形函數(shù),在相關(guān)的區(qū)域和界面的節(jié)點(diǎn)處寫約束方程。允許這些節(jié)點(diǎn)位置使用兩公差準(zhǔn)則。節(jié)點(diǎn)在單元之外超過第一公差就認(rèn)為節(jié)點(diǎn)不在界面上。節(jié)點(diǎn)貼近單元表面的距離小于第二公差則將節(jié)點(diǎn)移到表面上，見下圖。對命令有些限制：應(yīng)力或熱通量可能會不連續(xù)地穿過界面。界面區(qū)域的節(jié)點(diǎn)不能指定位移?？捎妹抗?jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度的單元接合6自由度實(shí)體。從已有約束方程集生成約束方程集可用命令從已有約束方程集生成約束方程。那么已有約束方程集內(nèi)的節(jié)點(diǎn)編號將增加以生成另外的約束方程集。另外約束方程集的標(biāo)記和系數(shù)保持與原集的一致。命令：使用約束方程的注意事項(xiàng)所有的約束方程都以小轉(zhuǎn)動(dòng)理論為基礎(chǔ)。因此，它應(yīng)用在大轉(zhuǎn)動(dòng)分析中應(yīng)當(dāng)限制在約束方程所包含的自由度方向無重大變化的情況。約束