《ANSYS APDL培训3_3（自由度耦合）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ANSYS APDL培训3_3（自由度耦合）（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 自由度耦合技术 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 就如同约束可以约束模型中节点自由度一样 耦合和约束方程可以建立节点间的位移关系 内容提要 耦合约束方程 耦合及约束方程 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 耦合是强迫一个节点集具有相同的自由度 与约束类似 不同在于自由度值通常是由求解器计算出来而不是由用户去指定 例如 如果将节点1和节点2的UX自由度耦合起来 求解器将会计算节点1的UX 并将相同的UX值分配给节点2 耦合集是在一个方
2、向上耦合的一组节点在一个模型中可以定义任意数目的耦合集 但一个耦合中只能包含一个方向的自由度 耦合及约束方程 耦合 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 耦合的一般应用 强制对称无摩擦界面铰联接 耦合及约束方程 耦合 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 强制对称耦合自由度常用于强制平移或旋转对称 以保证截面仍为平面 模拟圆盘的一个扇区 循环对称 耦合两个对称边界节点对的所有自由度模拟梳状模型的半个齿 平移对称 耦合一侧的所有节点的自由度 这个边界的对称边界条件 耦合这些节点垂直于线方向的自由度 耦合及约束方程 耦
3、合 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 无摩擦界面若满足下列条件 一个接触表面可以用耦合自由度来模拟 表面已知保持接触分析为几何线性的 小变形 摩擦可以忽略两个表面的节点形式相同 YX 耦合每一节点对的UY自由度 耦合及约束方程 耦合 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 铰链耦合可用于模拟铰联接 如铰链及万向节 通过力矩释放 耦合一点的平移自由度并剩下旋转自由度不耦合 例如 如果在A处的重合节点在UX及UY方向耦合 而ROTZ不耦合 A点是一个铰链 ACoincidentnodes shownseparated
4、forclarity 耦合及约束方程 耦合 IIIIIINNNNNNTTTTTTRRRRRROOOOOODDDDDDUUUUUUCCCCCCTTTTTTIIIIIIOOOOOONNNNNNTTTTTTOOOOOOAAAAAANNNNNNSSSSSSYYYYYY S11 0 TrainingManual 耦合及约束方程 耦合 怎样建立耦合 根据不同情况 可用多种方法设置耦合 对节点进行同方向耦合 选择所需要的集合 接着使用CP命令或Preprocessor Coupling Ceqn CoupleDOFs 例如 cp ux all所有被选择节点在UX方向上耦合 INTRODUCTIONTOANS
5、YS11 0 TrainingManual 同一位置节点间的耦合 首先确保所有要耦合的节点都被选择 接着使用命令CPINTF或Preprocessor Coupling Ceqn CoincidentNodes 例如 cpintf uy同一位置的所有节点在UY上耦合 包含0 0001的缺省误差 耦合及约束方程 耦合 INTR OOOOOODDDDDDUUUUUUCCCCCCTTTTTTIIIIIIOOOOOONNNNNNTTTTTTOOOOOOAAAAAANNNNNNSSSSSSYYYYYYSSSSSS 11 0 TrainingManual 不在同一位置节点间的耦合 如循环对称 首先确保所有
6、要耦合的节点都被选择 然后使用命令CPCYC或Preprocessor Coupling Ceqn OffsetNodes 例如 cpcyc all 1 0 30 0把圆心角相差30 的对应节点的各自由度进行耦合 注 当前KCN选项是在总体柱坐标系下 耦合及约束方程 耦合 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 要点 耦合中的自由度方向 UX UY 等 是节点坐标系中的方向 求解器只保留耦合中的第一个自由度 并把它作为主自由度 而不保留其余自由度 施加在耦合节点上的载荷 在耦合自由度方向 求和后作用在主节点上 耦合自由度上的约束只能施加在主节点上 耦合及约
7、束方程 耦合 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 约束方程 CE 定义节点自由度之间的线性关系如果耦合两自由度 它们间的关系为UX1 UX2 CE是更一般的耦合形式 允许写诸如UX1 3 5 UX2 10 0的约束方程在模型中可以定义任意数目的CEs而且 一个CE可以有任意数目的节点和任意组合的自由度 一般形式为 Coef1 DOF1 Coef2 DOF2 Coef3 DOF3 常数 耦合及约束方程 约束方程 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 约束方程的一般应用 连结不相同的网格连结不相同的单元类型生成刚性区
8、提供干涉配合 耦合及约束方程 约束方程 INTRODUCTION 1 0 TTTTTTOOOOOOAAAAAANNNNNNSSSSSSYYYYYYSSSSSS1 TrainingManual 连结不同的网格如果两个已划分网格的物体是相邻的但节点形式不同 可以创建Ces来连结它们最容易的方式即用CEINTF命令 Preprocessor Coupling Ceqn AdjacentRegions 要求首先选择一侧网格 通常是较细的网格 的节点和另一侧网格的单元自动计算所有必要的系数和常数对所有的二维或三维实体到实体单元 耦合及约束方程 约束方程 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 T
9、rainingManual 连结不同的单元类型如果需要将不同的自由度集的不同的单元类型连结在一起 需要写约束方程来传递载荷 梁到实体或梁垂直于壳壳到实体等等典型的命令是 CE命令 Preprocessor Coupling Ceqn ConstraintEqn 耦合及约束方程 约束方程 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 创建刚性区约束方程常用于模拟刚性区施加到节点 主节点 上的载荷将被恰当地分配到刚性区的其它节点用CERIG命令 或Preprocessor Coupling Ceqn RigidRegion 耦合及约束方程 约束方程 INTRODUCTIONTOANSYS11 0 TrainingManual 提供过盈配合与接触耦合类似 但允许两表面间的过盈或间隙典型方程 0 01 UX node51 UX node251 耦合及约束方程 约束方程 INTRODUCT IIIIIIOOOOOONNNNNNTTTTTTOOOOOOAAAAAANNNNNNSSSSSSYYYYYYSSSSSS11 011 011 011 011 011 0 TrainingManual 耦合例子 横梁长10m 纵梁长10m梁的截面为r 0 05m的圆形截面弹性模量为2e11Pa 泊松比为0 3 横梁左端 纵梁下端全约束纵梁上端水平方向1000N的力
