hypermesh柔性体(MNF)教程.doc

第一步：导入：第二步：材料属性（注意红圈之内的单位属性，可根据实际情况修改，此处不做修改）第三步： 网格（这里为实体网格，可以为四面体，也可以为6面体）第四步：提取面网格（命令：tool-faces）在components里面会有名字为faces的component，点击collector命令，选择update，选择faces（可以改变名称，这里后面的名称位skin）的component，点击update/edit第五步；设置此component属性注意上图中红圈的标记，要选择的第六步：创建刚性区域这里有两个刚性区域，具体创建步骤不再详述第七步：创建load collectors创建名字为aset的load collectors，此load collector为约束，在创建约束的时候使用no card；创建名字为cms的load collectors，此load collector定义模态，card=cmsmeth，然后点击create/edit，出现以下面板，进行编辑第八步；创建约束在global面板下将loadcol选择位ASET点击return进入analysis面板，选择constraints命令，选择刚性区域中心的两个节点，6个自由度根据需要来选择或者取消点击create第九步：设置entity set在analysis面板下点击entity set，name=skin，entity设置为comps，并选择skin（faces）点击create，创建entity set第十步：设置load types在analysis面板下选择load types，进入load types面板，将constraint=设置为ASET第十一步：创建载荷步在analysis面板下选择subcase命令，按照下图设置载荷步CMSMETH选择前面创建的CMS第十二步：设置控制卡片在analysis面板下选择control card命令，进入控制卡片设置面板点击DISPLACEMENTS-RETURN设置结果的位移输出；点击DTI_UNITS设置单位点击next选择STRAIN命令，进入如下面板将STRAIN_OPT设置为PSID，双击PSID选择SKIN以同样的方法设置STRESS控制卡如果需要其他的设置，可自行选择。第十三步：计算点击optistruct命令，计算。计算完成后可得到含有柔性体的H3D文件，此文件可直接用于motionview中的柔性体计算第十四步：生成MNF文件打开MOTIONVIEW，在Flextools下面选择Flex Prep命令按照上图设置运行，即可得到MNF文件ansys和ADAMS柔性体转化问题的详细步骤/forum/viewthread.php?tid=527690&extra=page%3D1%26amp%3Bfilter%3Dtype%26amp%3Btypeid%3D53autoflex/forum/viewthread.php?tid=751404&extra=page%3D1%26amp%3Bfilter%3Dtype%26amp%3Btypeid%3D53关于patran输出mnf文件若干问题总结/forum/viewthread.php?tid=752956&extra=page%3D1%26amp%3Bfilter%3Dtype%26amp%3Btypeid%3D5312.模态分析关键步骤：1 K9 L: M/ 3 U% |8 t- C1. 创建一个load collector, card image选择EIGRL(LANCZOS方法)。1 8 u9 D+ D/ k2. 创建subcase，type为normal modes, method选中刚才创建的load collector。) H& X3 P! K; v7 & y3. 在control cards的sol选择nomal modes，param中选择autospec, 如果想生成op2文件，把post也选上2 Z* S* X3 H2 2 a& K- Z4. 导出成bdf文件，启动nastran进行分析。0 c# _- , G Y2 e6 y* i% w, P: 4 M0 v0 7 ( A: v13.template和profile（即在hw8.0里选择preferences，然后选择user profiles）是不同的。Q/ A0 h& D# gm k% ?+ Q: l7 B; A g# S3 14.hw8.0划好网格模型如何导入到ansys( K# d: , W_: n4 n将template设置成ansys:file-load-template9 R2 f I, ; v. |4 q* I0 u将user profile设置成optistruct.先将网格划好。4 8 4 d# w% D/ j2 . x- d6 v8 e划完网格后，将user profiles设置成ansys9 t0 S L8 XX! z6 9 _创建单元材料属性：记得要选择creat/edit,然后在card image里选择要设置的密度，exx,nuo等。; V8 ?( p! m# W4 T将component更新一下- K B/ Y; a2 N- a退回到geom，选择et types选择跟ansys对应的单元类型。4 L! 6 d/ o8 n1 S# 最后export/ g1 r6 o+ 7 T x. J0 S 4 c8 l6 S) + P15.其实各种CAE前处理的一个共同之处就是通过拆分把一个复杂体拆成简单体。这个思路一定要记住，不要( v w8 P8 j6 C. ?! a6 6 E0 Z. 上来就想在原结构上分网，初学者往往是这个问题。2 j+ 9 x- e C1 u, ; v) , s, u J6 D16.圆柱相贯是比较难划分的，但是也还是有技巧的。首先因为模型时对称的，所以一定要把最基本的部分找) L& j- w3 , lq C& H& A! p# 0 i/ ! y& I/ A7 H出来，拆分成1/4，1/2模型，这样才能更好的观察交接面的位置，以及相交情形。这一点不仅对圆柱划分有9 o9 9 g3 O: a1 y- |4 : # a- l* J* L% D: M3 P5 |4 |用，对于其他的模型，只要是对称的一定要分开。画好之后用reflect。这样一是方便画网格，二是保证模型8 J7 A2 y* T& L; d+ f/ o& u I: P6 2 W: ?4 F2 U的准确。画图一定要在相交处将模型分开，就是说找出几个图形共同拥有的点，线，面。这是相当重要的。4 D6 # z j; H! Y# P8 T. H2 $ ; ( V( O然后在这些地方将整个模型分开。如图所示，还有一些地方没有标出。找出点，线是为了模型拆分，找出面5 w T# Y8 Q3 t5 q( I3 Q* : w+ R- q. m7 R- h. W# K3 A是为了划网格。因为模型是两两相交，所以一定可以找出两个图形所共有的面，找出之后才能开始画网格。; pC+ e$ F4 I/ B9 v+ c h3 d0 M8 |6 b4 r文章中有承上启下的句子或段落，模型中也有承上启下面。只有找出这样的面，你才能画，否则你是画不出* 1 t( ?, y% w+ T4 n& q. b5 / C$ E的。共享的面都是承上启下，承前启后的，这样找出之后，才可以衔接两个圆柱的节点。用solid map就可以& O1 _$ f% F( a7 ! j! U- 9 + H$ 7 E: J9 W实现了。当然可能有些图的共享面并没有图示中 的明显，这就要自己做了。画网格要先画交接的部分，这样( s! ; Y1 4 x+ t8 h& H/ cR5 d$ K$ C, k7 R+ U$ F; O才能很容易的保证节点的连续。此外，要画网格，就一定要找出两两共享的面。这个面可能没有，这就要自5 & m1 lj: J& m: 6 2 N* e3 F! / k己做出来。因为两个形体相交，肯定会有交线，把这些交线找出来，面就做的差不多了。很多时候需要自己+ D/ K* C6 _( G& H% oZ C# ?+ ; K$ Up; ?添加一些线条的。 t$ V8 9 G3 L( q8 _* s$ ) N5 X: I5 E17.并不是节点越多越好，高密度的网格能带来计算精度的提高，但是采用适当的单元类型才是最重要的+ l% # Z6 C4 # t& T5 Y6 s X9 Yb) 8 . M& x% _7 m% I4 & g18.Hypermesh是一个通用的前处理器，可以适应不同的求解器的需要。可以中途更换其他模板,但是不建议这% ?0 x# Z9 ; & FH6 z2 / k6 ( z* a样做, 因为不同求解器对于单元类型, 载荷,以及材料的定义相差比较大,没法自动把所有的东西一一对应的9 p0 _& j3 H0 k5 Th5 d0 M- N9 V6 H, k3 a. I6 q$ B给你转换过去.通常情况下,中途切换模板,意味着除了节点和单元保留外(载荷有时候可以转换过去),其他的5 & $ J, . % |2 p H/ t: u5 H; G, N* Y1 O2 ; m0 R东西,譬如单元类型,接触,材料等,几乎全部都要重新定义.) p D! C* x7 . I$ |$ P8 1 g/ n0 # b19.选择nodes是有个by setsB( 9 O; N/ oby是采用什么方式进行选择: v8 Q4 l8 9 f) y G! J) I5 t( g# Q, Jset是集合2 o/ H+ S+ , B- ?9 U! H1.如果一些节点/单元需要反复选用，可以选中后放到一个set中，以后要用的时候随时可取，省得每次重复# q* G3 / o3 kA( O& g# r kC9 Y. n- B选择。. u. w, Y6 G) G% F4 1 ) Z* G5 2.个人习惯，我通常把要约束的节点先放到一个set中，施加约束的时候by set& |2 Q. _, x4 C# q; j& l$ z- w3.在创建Cerig的时候，把所有的slave node放到一个set中备用。. d m% e- h( t p4.以ANSYS为例， 有一些特殊的操作，在hypermesh中不好处理，需要在ansys中处理。但是，hm导出的有限. L& ; / q3 B0 d W1 o3 o! Y# L6 S( ) 4 d6 元模型导入到ansys后，没有几何，如果想选择某些节点或单元进行操作，将会非常地困难，尤其是结构复杂% v( X7 h0 x; g; a; Z7 E+ v6 a: P2 J9 : F- v+ _的时候。5 M8 B1 m7 g y/ U/ l5如果事先定义好了set，在ansys中，会自动转变为ANSYS中同名字的component，这样选择对象的操作起来就% / _1 n& H 1 X$ p& 1 v ! E$ W! s+ T+ o方便多了。5 H3 e a# a6 z( 8 ( d3 E$ I+ s! Z0 Y- V; Z6 I, m/ H20.ansys中设置加载方式是通过KBC关键字.& b& B6 F/ j* j! w你在hypermesh里面设置KBC就可以了+ |1 R; G( o* d6 e在control card里面找.5 q2 s4 L* r% U! k. _2 l7 u& 0 p4 + U$ G: Z* f: J- c- V : q* V$ X21.2D网格没问题，3D网格也没问题吗？% & 8 $ E5 D9 i2D里网格没问题了，solid map后，3D的网格不一定没问题,这要分两种情况:( ?v- m/ . N2 s% R% Oa.如果就一个简单体,那肯定没问题；; A# F8 ?6 t1 B9 D b.但复杂体就不行，比方说如果你在划一个复杂的体,一般你会切成很多块,每一块都是一个体,每一个体的- E6 y3 I9 P, h6 q/ K. y( ; m8 Y# L- w$ ?; t/ tS, Z2D网格没问题,但他们连在一起3D网格可能就有问题,可能存在缝隙，所以在你做复杂体的时候在solid map % K2 G! m E5 y4 g 6 i) ?# & p) g# * o7 C0 Zpanel下每划一个体的网格都要点下这个面板右边的按扭eqvilance,这样就能保证体没问题。2 Q- A* o1 G; v8 p/ Qo9 S. 3 p* B, Z22.组合多个载荷（8.0版本）E3 s/ x G+ s! I9 f9 E创建一个load collector;card image选LOAD;( K ?. / E# p1 O# E点击create/edit;6 * c$ $ 6 7 d, r把下面的load_num_set改成你所要组合的载荷的数目；6 5 q) j4 p9 n# I* N. Zs一般默认为1,s1(1)也填1.S1,S2为放大倍数6 U; 6 7 F, 3 5 ?8 5 W 6 O. J, F% b1 + cdload最好是同类型的载荷, m8 M1 Q& ( & OT$ m% U/ U pF( a% G* Z) C9 Q# J. X1 D, M$ O23.设置初始速度的card：invelb% T/ Z* _$ T( J* X- B. Z1 |2 T . L+ k/ G4 u. R24.创建table的时候，txt的值要按照(x,y)的顺序，一个值接着一个值输入。& d7 4 H+ O9 s6 W! R: M% s1 B$ ( l+ u2 p3 O2 N& t: # b25.理论上模型的固有频率应该是无穷阶的，由于简化成有限单元组成的模型，其固有频率的数量应该等于节2 K1 H2 a: . 9 J! w4 C7 f, T- J1 & G% f( Z$ h/ 点自由度之和减去约束自由度之和。一般前几阶固有频率最重要，求解的精度也比较高。求解的阶数大到一1 w+ K9 2 vp$ D* K% 2 g- V3 % $ X2 y9 O定程度就没有意义了，因为根本算不准，也没有必要考虑。固有频率显示的是模型自身的特性，了解它可以8 q2 S+ p/ ?/ C+ k5 R1 P% e8 sV, n) B J c用来分析模型的振动响应，优化模型或激振频率，避免共振。每一阶次的固有频率都会对应一个模态振型,理 2 R* G6 e! ( ? 9 F5 E2 l. v论上无穷多的固有频率就对应有无穷多的振型.如果其中某些相邻阶次的固有频率对应的振型是一样的话,那2 L6 q. N( o2 O3 F3 cV3 B& Z( ?Q& p% NI& c p么就很可能产生自振.如果一个零件的某阶频率和接触的其它零件的某阶频率接近,振型相似,那么就很可能形6 : K& oH0 HE8 X, J4 k6 7 - z k/ h; P! K成共振.这些就是模态分析所关心的结果8 d( n: 4 A% I/ D- m( a. l* * d K8 h+ w1 f _26.三角形单元为什么精度差6 z4 R# h4 i9 W9 q2 T9 O三角形单元的形函数是简单的线性插值函数, 导致三角形单元是常应变/应力单元.也就是说,每一个三角形单3 v( S- M# C1 b/ V1 r% : D# Z% S( D1 c- w( P元内部,应力,应变处处相等, 所以,三角形的计算精度是很粗糙的.* b0 F t5 z6 v$ F$ c Q! : d/ k% n9 M o9 j5 h0 k27.对于瞬态分析，必须将复数形式的阻尼阵转化为实数，因此就要通过一般简化将结构阻尼转化为对应的粘& z8 g: m5 fc8 B* n2 s& R. b$ , R8 I) q3 S3 G: k3 E性阻尼。 B s0 w9 U5 D, q结构阻尼是在物理坐标系下而模态阻尼应该是在模态坐标系下的。在直接频率响应分析中需要输入结构阻尼 ) 8 J _d( E+ ?3 m% t- - X系数,模态阻尼系数用于模态频响。5 q0 v8 b, / ! o9 D4 7 NW3实际上是一个圆频率+ O- c% M! Uw4 D W5 y* w1 N瞬太响应分析的时候会将结构阻尼转化为粘性阻尼* e7 w- ?* Z) b h5 $ B+ f. D# HW3对应总体结构阻尼的转换8 l$ e) L! + i) o! eW4对应单元结构阻尼的转换; ?_* H- T- N* _例如：. 6 o! O O) l- I. ?; |某激励在某段时间内的频率为Hz9 M z, ; q3 则W3=2*3.14*250=1570) G0 , g; : S! U. n& i9 c. ? ow=2f6 J$ r* r5 nI7 9 u: j# F/ k# i( Q! _! u0 L模态阻尼系数好像一般 15吧. s( M6 i. K% C3 C实际中需要测试得到，如果只是一般的计算，15足够了。% y6 N- m4 R0 r6 g! z6 p- Fu8 K% Q* F4 _/ i3 G f28.如何判断结果9 Q# % 4 e/ 材料力学等理论的东西要多考虑一下，和计算结果对比。另外，不确定的时候可以改变单元网格密度等多算2 S$ G0 L! T( Y2 M8 E6 w F f0 S1 C) j; J2 z. S: O几个模型，相互验证。 L! o) X ?2 E 7 l9 3 r% bU* K29.删除临时节点的方法4 9 C: 6 ( yshift+f2. y! 3 2 K U! d1 x或者先在preferences切换成hypermesh，然后在geom下面有一个temp nodes。在那里可以删除临时节点。1 C, i+ H* 8 B* o8 p* c; R5 F- t6 A- C30.拓扑优化参数设置8 o- T5 z z/ pThe MINDIM value must be larger than this average element size。这个average element size用f4测1 M. S( T% % K a: b$ c8 z/ k7 p4 z0 p. o/ Z出nodes的小距离。5 h; - T6 R, Y, D1 D3 C8 b3 S8 e+ k. u) p31.添加扭矩% % |; F9 R5 D9 r在旋转圆柱面的两个端面创建新的node，然后用rigid把两个node连接起来。两个node也要余端面的node用$ S! , Y5 m8 t# W# E- t& L; p- x$ w& z1 _8 b) z- Wrigid连接起来。5 C5 G) X$ M, X H, N扭矩的方向符合右手法则，旋转自由度用dof4,dof5,dof6表示。 |+ ) t * EV2 K _( K9 j4 v Q32.选中的dof(i)表示自由度被约束，没有被选中的dof是可动的。6 F- R L% 6 K+ Q$ H% m/ . 7 i8 c) l! x# J33.优化设计的时候，可以将可设计区域和不可设计区域放在两个不同的component里。 q9 b0 k/ |8 _& k& Ey4 r$ M& Z% Y4 ?6 q. C/ 34.如果你要对面进行分割，利用geomsurface edittrim with nodes或trim with lines或trim - k: A+ i) o) C. ! W- u/ P. d. a* O p. 2 u7 h1 g- E# i$ owith surfs/plane对面进行分割；& x7 K: P8 P1 6 z如果你的几何模型是体模型，你可以利用geomsolid edittrim with nodes或trim with lines或9 ( g p2 Q& H& N3 q4 |- F- ?7 S7 strim with plane/surf 工具对体进行分割。6 M. a) Zo7 x N# a分割实体的时候注意选择节点的顺序+ M1 G5 W6 r5 t& Y8 O. P% c! R35.分割后划分如何保证单元的连续性？) f2 D0 M7 i+ F0 t边界上保证种子点数一样，多次划分网格后要用edge来查找free edge，给定公差，就可以进行缝合+ C/ 5 _ G* UZ: 8 Y) B) r( S+ bequivalence了。) F/ I7 u+ s1 E/ K- y8 B6 h1 z, Nb* q4 L& B& H2 s2 R合并节点 ，我想有三种做法： 3 h4 , r m 直接用equivalence，但是仅限于节点间的距离小于最小单元尺寸的20，否则容易引起单元的畸变； , a% D. 6 q6 ?# D二，用replace，挨个节点挪动（快捷键F3）； & - U9 G# 5 . Y s+ 三，两排节点差不多距离时，可以先用translate整体移动节点，然后再equivalence，相当于批处理。& p; F% Q ) K+ N# S. J- i2 1 m- w) R0 f/ X- P/ S8 N; h5 UK7 Y. | X! i5 B9 D% F36.关于faces和edges的联合使用. |( D9 t; t/ u0 t$ F* C3 |) U- e算是抛砖引玉吧。 2 I! I( k8 y3 7 G( i, l在检查三维实体单元节点一致的时候， 先检查edges ( Z% 6 f! m. x. z( v再把三维实体单元生成表面（faces） . U+ Y/ Q7 N5 ) |然后再对生成的表面进行edges的检查。可以检查内部的节点。 p7 F, Y5 A0 g不知道这个方法有没有太多的问题，欢迎大家讨论。3 R( i4 j& L w$ f/ Kb7 d8 f8 W. M对有的三维单元来说，先生成face再检查其edge，一般来说就可以了，但是如果当模型中如果内部有一个闭7 b2 L6 I. B; z4 p: a0 U% 8 x合的空心的话，检查face的 edge是检查不出错误的，这时，要检查face 的法向，只有这样，才能真正的检$ W+ Y|& I* B LK4 G+ D- I* N1 U7 lf* U& x, L) u! c- |查错误。, W B5 i1 # d: E7 : |# iI. x5 C6 R2 Vfind face可以用来检查体网格内部是否存在缝隙。使用find face, 可以抽出一个封闭面网格，如果模型内3 B; a6 G7 + 1 E- s- e9 T3 B9 K( u4 o& A) e部存在缝隙，则在封闭面网格中存在面网格。3 X7 S2 S3 K + afind edge主要用来检查面网格模型是否封闭，为生成体网格作准备。如果一个面网格模型不存在free edge( z% + X7 j$ W/ c$ I6 Yu, _. P- ; G5 t& ; Z( p和T connect. 就能判定这个网格是一个封闭的面网格。( N6 K7 X# H) p; m* Q7 H4 m8 b3 F, c) z- O- O0 dfree edge只是是用来检查面网格的，对于体网格，直接从体网格的free edge看不出来什么问题,7 R* T1 M: Z0 Y6 N. t对于体网格，应该先find face ,找到其表面的face 单元，然后再查找face单元的free edge 和T-. Y, & f* G$ m8 Z2 ! y3 i- _1 L, ) J+ a( ?% q, y* Xconnection., U8 J$ J& C4 E+ b l# K; c8 |, e. j% b另外,在edges中设置tolerance时，我先是在check elements下点length，找到单元最小边长，然后设置的容3 o7 _8 A1 G# c 1 _9 n& Dc z3 J- S, S: A( d( ?3 N9 d差尽可能靠近最小单元边长的大小，这样就能保证发现所有的有问题的node。$ y7 E; z1 D( Z/ y0 U一般的原则是：tolerance一般设置在普通单元大小的20%到40%左右比较好，但要注意最小单元的尺寸，不要& ?1 a: W?; + S6 N+ s. C7 g) c& B7 V# U超过最小单元的尺寸1 U; Z8 S+ k# A i3 F$ E3 W0 zR0 W8 u, Q& R. 2 # U! U% vO37.在hypermesh里面怎么找重心？2 f0 2 d0 h8 W) b/ J# r6 v在保证你的模型有材料的前提下 ,. g2 Z: p tm8 j7 o在POST或CHECKS下 SUMMARY中LOAD NASTRAN中的CTR-OF-GRAVITY8 J$ S3 ?: |8 e$ . + o6 k$ P e- u+ C; w. 这样只是找到重心的坐标 4 e( 9 f. 用个F8TYPE IN 坐标值就可以了3 d+ U. e$ A9 d. $ l/ p2 w! N p# v. _1 * t7 f5 h8 u- 38.8.0版本) p( l* P1 a- y: n! P D多个不同类的组合，先在preferences里先设置成hypermesh，设置完后在bc面板里创建subcase，这里创建9 D& F C2 E& R% |& # X5 ( m# . Q0 Z( S3 n6 X1 dsubcase可以同时选择多个载荷。设置完subcase后，再将preferences里再设置成optistruct。- p% Y: l6 S- |7 j. , c _k- C H+ n8 L) W9 Q: _: f& ) y39.关于单元选择! N0 d& u: v+ E- Y) X关于选择单元，一般来说应该这样考虑，首先你对要分析的对象工作状态要分析清楚，了解各个零件的受力9 T# , 5 V3 r* J4 _ _/ T$ l) R2 |8 ( T形式，同时根据有限元里各个单元性质，也就是各个单元的受力情况来选择合适的单元，选择的单元要能够. , x4 J, s. q6 P+ M8 z4 7 j gR* C6 Y% Y# Q模拟了要分析的问题，从这方面检验，比如轴，传递扭矩，单元一定要有抗扭刚度，如果还有可能出现纵向& s2 t, G. F. w* J% G$ u( e: . i) Q4 t; I8 K变形，那么就得相应有拉压刚度，轴的支撑比较长的时候，往往旋转时会出现回旋运动，这时还得考虑单元$ k; S3 _ - R( b/ G7 S7 n$ D0 n$ : |有弯曲刚度等等，镗刀受力更加复杂，同时形状也不规矩，所以适合选择块单元模拟. . / W T+ e$ i( u6 v( s9 g. b( I4 X& n: 0 v. 9 l- Y% ?结构承载时，由于结构的材料特性将存在变形。7 I) , w- j, D) ; i4 ! n9 S- z( S倘若采用结构有限元方法进行数值模拟，那么就要准确地判断出剖分的各个单元的受力与变形的情况；另一! r9 Z2 d! p, d C5 _+ I6 B8 Q6 m& l+ y方面，对现有的单元类型能够很好的掌握，比如，梁是一维抗弯、杆是一维抗拉、膜是二维抗拉、板是二维* l n2 a0 % n* x! C: u. o. / P& 0 B! l* . na抗弯和壳是抗拉抗弯. ，这样根据结构的承载变形选择合适的单元类型。( S+ L?2 Q% |: ) w) U0 D K; n. $ O) r# y5 R$ s2 * U% - W+ P! v, d, I; - f40.rbe2和rbe3的区别! k) z/ R; F0 U要明确rbe2,rbe3的区别，具体怎么用，得具体情况，具体分析。; T% h6 OT2 m, Q I约定：蜘蛛网状的联接中心的那个点叫做主节点(master node),.从节点叫做(slave node)。6 0 I, k% o/ _/ pU2 _6 Irbe2:即所谓刚性联接，主节点运动到哪，从节点跟到哪，从节点的位移与主节点始终保持一致，也就是一个2 w5 ?/ X; H* R8 W) 8 w R0 d; 2 , i9 B7 m: m b0 $ ( F8 d4 y主节点决定多个从节点。在计算的时候，程序只需要计算主节点的位移，其他节点的位移等于主节点的位移+ k+ S5 G1 r; S5 B( F% i* I: J0 t9 m+ Ey。1 & C) 6 d8 j5 o3 y2 e与rbe2相反，各个从节点是独立运动的，主节点的位移是从节点的位移的线性组合，也就是多个从节点决定: x Wl+ t/ S8 _E; Z$ s6 V# p9 h/ R8 K一个主节点。在计算的时候，先算出所有从节点的位移，然后用线性组合得出主节点的位移。# 0 t$ U/ l# A: t8 rbe3通常用于把集中力/力矩分配到实际承载的区域的各个节点上，也就是slave node.各个slave node得到7 ?A/ f( i2 nz n7 E$ e& K3 x! r了分配的力之后，各自独立变形。实际上就是代替了手工把总力/总力矩分配到各个节点这个过程。5 V4 9 k2 H# , E. O3 T4 J( Erbe2除了把集中力/力矩分配到从节点外，各个从节点不能独立变形，其变形必须与主节点保持一致，相当于5 2 P# f/ T; u+ y- g: d$ a5 H+ c- m, Q& v7 n& G: b- R8 * X用刚度无穷大的杆/梁把主节点和各个从节点联接起来。 z% r& F& K* d& n1 o. k8 W% I3 n3 G5 Erbe2会给被连接节点之间带来附加的刚度。$ l9 ( G6 D2 - / r# H* d7 U可以试验一下，定义一个rbe2单元，在某一个被连接节点上加一个位移，其它被连接节点和控制节点都会产& t; , i* B1 l6 W+ p: i+ f! C) 生那么大的位移。) P2 D1 S7 ?- C( X% b1 b# C+ n因此在比较关心的部位应该尽量避免使用rbe2，可以考虑rbe3* b B# O! z6 ) h: j8 U9 g0 j: X9 s$ * # h不过说回来，如果是比较关心的部位，加边界条件本身就会带来应力的不准确这个问题值得探讨 b* x* g) H9 z3 O8 Z* j- a( n4 H( t41.单元类型的选择问题给新手! s0 u; _$ 6 Qw初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也) |5 X* u* n6 P/ z. 0 * m/ : h是新手学习时很头疼的问题。( y* x) c: r: _# k( E; j7 N% F 单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明- ! Dg: E; 7 L( a/ c2 y& g; h b确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使0 V: s1 D5 , ?* j# c/ o. N4 v3 b7 R3 ) s用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰4 X1 M Y) Z J g h8 t# H7 / O: 9 n) z3 p* Z当的单元类型。/ F3 N, C! a% 1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？( Y5 s- P, H6 M, D( d5 m# i 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元# $ X$ H/ Tb2 q7 V1 x6 k+ d8 l( C$ c6 S; Mn- P的基本特点。0 y: y3 s; ?+ p; c, Z梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。 - d$ s1 M4 I: c 对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：+ V# D/ 4 X5 e- W/ m v1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。& F0 ; c8 L. R3 n4 P# C6 v6 M2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。8 y+ A! I3 u; d* - o* X3 v9 _3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。1 Q8 c$ t# 2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？7 h2 5 A- l; R 对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以$ X# * S6 D! g, B+ |$ t7 s0 n! u* D O& U的，但是这样计算量就大大增加了。而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的3 Y: a& D# r- I1 e, V# E: Z0 h1 qvX+ N单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。) J D8 z/ G4 C* M0 , M 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形) zA4 x8 x/ K0 G* R1 o& _5 g4 * t+ 1 H6 o)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度w& A) T, * J0 b4 M. O/ _4 M比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。对于一般的问题，选用shell63就足够了。3 G. J3 e6 c$ b: u* j( N 除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如shell91,shell131，shell163等等，这些1 _. O; d! U5 . d# d+ P; X/ f6 z5 a/ F) c8 v# A单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。通常情况下，+ Q; m. Z, R7 O1 ; v! H# n. E1 c5 , g/ t5 o8 mshell63单元就够用了。/ 8 ) Z0 h6 E8 F3.实体单元的选择。( pm/ a/ 2 x# n2 K 实体单元类型也比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。1 W: Z a) h5 E0 H! ?- R v7 h! ! s. w/ 常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种。3 D3 D, s0 Na5 l& w% A/ 9 Y5 i$ T) J4 d e* K8 h, v5 p$ A0 |. | A v X7 l B. E$ u6 ; Jd1 R其中把solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主4 M+ |8 1 g k9 Z) f; o6 K* r c要功能基本相同,(SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料)。Solid92, solid187可以归为第二类，他们都2 dc7 U! U2 J0 _ L* S* G$ V, V7 F, G是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。- m/ ) U; L w5 A- d% u- b4 I; Di4 x/ T# F1 n$ E5 V1 H6 h; q! e0 - W- g4 _ 实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？也就是到底是选用六面体还是带中间7 k+ O# h. Z _) X3 w; H: $ H% y% a 1 o: P6 V 2 k节点的四面体呢？_! I) J* YU1 Pm. m 如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少 y6 y! 1 W2 e2 e/ r x5 R, e: ) C; X4 z$ q( d, I量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难9 f; d: x4 P- t$ 5 k8 1 o3 B& K y+ D# R) H1 : X) + l/ r3 / |% B以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。0 i5 H! N( v. M+ - r8 f 新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元)，但是，在划分网格的时候，由于结4 I9 o7 p1 x, m1 c! P5 g8 A3 a6 s2 t1 J4 e8 m4 O3 k构比较复杂，六面体划分不出来，单元全部被划分成了四面体，也就是退化的六面体单元，这种情况，计算4 7 B0 b+ K7 k1 o5 s# Z& - m1 R: F1 r* e& g出来的结果的精度是非常糟糕的，有时候即使你把单元划分的很细，计算精度也很差，这种情况是绝对要避& N$ Ee8 F- q|( s; B U/ u5 , a1 # K$ J! H+ : J免的。# C r% L* S0 ! x, ; u* 六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的，他们的区别在于：一个六面体单元只有8: v7 J( s t( x5 ?2 w) I. f2 K% ! - j2 g! 个节点，计算规模小，但是复杂的结构很难划分出好的六面体单元，带中间节点的四面体单元恰好相反，不1 J2 I$ y3 H2 , f P+ : hj( J% Z2 u管结构多么复杂，总能轻易地划分出四面体，但是，由于每个单元有10个节点，总节点数比较多，计算量会$ L# h+ Y7 E9 R/ i% U2 ; X& r0 F, f1 % p. j7 R: D3 q增大很多。. G, 6 O! j1 前面把常用的实体单元类型归为2类了，对于同一类型中的单元，应该选哪一种呢？通常情况下，同一个+ O( p% u9 C- I( E# M! y* ?1 _# m5 P8 | Z类型中，各种不同的单元，计算精度几乎没有什么明显的差别。选取的基本原则是优先选用编号高的单元。4 O( 5 J& s/ m Y, h& . ?* R# W+ j比如第一类中，应该优先选用solid185。第二类里面应该优先选用solid187。ANSYS的单元类型是在不断发展& 3 G9 v7 J E+ C6 0 k8 u! pR) B) R0 X6 B% b/ # F和改进的，同样功能的单元，编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。% S& J8 X8 a