约束耦合方程学习教案

1、会计学1约束约束(yush)耦合方程耦合方程第一页，共25页。2001年10月1日M3-2ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)ModuleObjective第一讲第一讲 耦合耦合3-1.定义耦合设置定义耦合设置3-2.说明耦合的三种普遍应用说明耦合的三种普遍应用.3-3.采用采用3种不同的方法建立种不同的方法建立(jinl)耦合关系耦合关系.第二讲第二讲 约束方程约束方程3-4.定义定义“约束方程约束方程”3-5.说明约束方程的四种普遍应用说明约束方程的四种普遍应用3-6.采用四种不同的方法生成约束方程采用四种不同的方法生成约束方程.Lesso

2、nObjectives第1页/共25页第二页，共25页。2001年10月1日M3-3ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)第2页/共25页第三页，共25页。2001年10月1日M3-4ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合设置耦合设置(shzh)Objective3-1.定义定义(dngy)“耦合设置耦合设置”nux在不同的节点上可能是不同的n主、从自由度的概念n加在主自由度上的载荷Definition第3页/共25页第四页，共25页。2001年10月1日M3-5ANSYS培训教程(jiochng) 版本

3、5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般耦合的一般(ybn)应用应用xyxy123451112131415由于结构的对称性，上面的一排结点在轴向上的由于结构的对称性，上面的一排结点在轴向上的位移应该相同位移应该相同Objective3-2.说明耦合的三种一般性应用说明耦合的三种一般性应用.第4页/共25页第五页，共25页。2001年10月1日M3-6ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般性应用耦合的一般性应用(yngyng)（续）（续）通过仅耦合垂直于接触面的移动来模拟接触. 优点:分析仍然是线性的无间隙(jin x)收敛性问题第

4、5页/共25页第六页，共25页。2001年10月1日M3-7ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般性应用耦合的一般性应用(yngyng)（续）（续）考虑一个考虑一个2D的梁模型，每个节点上有三个自由度的梁模型，每个节点上有三个自由度ux、uy和和rotz，A点为一铰链连接。将同一位置节点点为一铰链连接。将同一位置节点的自由度的自由度ux、uy耦合起来。耦合起来。12A节点节点1和节点和节点2处处于同一位置，但于同一位置，但为于清楚起见，为于清楚起见，在图上分开显示在图上分开显示。.为了模拟铰接，将同一位置两个节点的为了模拟铰接，将同一位置两个

5、节点的移动自由度耦合起来，而不耦合转动自移动自由度耦合起来，而不耦合转动自由度由度第6页/共25页第七页，共25页。2001年10月1日M3-8ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)耦合的一般性应用耦合的一般性应用(yngyng)（续）（续）在循环在循环(xnhun)对称切面上的对对称切面上的对应位置实施自由度耦合。应位置实施自由度耦合。用耦合施加循环对称性用耦合施加循环对称性第7页/共25页第八页，共25页。2001年10月1日M3-9ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)耦合

6、关系耦合关系Objective3-3.通过三种不同的办法建立通过三种不同的办法建立(jinl)耦合关系耦合关系进入人为地创建耦合关系的菜单路径进入人为地创建耦合关系的菜单路径:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Couple DOFsProcedure1. .2. .3. . 2.单击单击OK1.拾取将要耦合的结点拾取将要耦合的结点3.输入耦合设置参考输入耦合设置参考号，选择自由度卷号，选择自由度卷标标.4.单击单击OK.第8页/共25页第九页，共25页。2001年10月1日M3-10ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MS

7、SV(001129)建立建立(jinl)耦合关系耦合关系（续）（续）在零偏移量的一组节点之间生成附加在零偏移量的一组节点之间生成附加(fji)耦合关系耦合关系:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Gen w/Same NodesProcedure1. .2. .3. . 3.单击单击OK1.输入现存耦合设输入现存耦合设置的参考号置的参考号.2.对每个设置对每个设置指定指定新的自由度卷标新的自由度卷标.第9页/共25页第十页，共25页。2001年10月1日M3-11ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建

8、立建立(jinl)耦合关系耦合关系（续）（续）在同一位置的节点之间自动生成在同一位置的节点之间自动生成(shn chn)耦合关系耦合关系:Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Coincident NodesProcedure1. .2. .3. . 1.指定自由度卷标指定自由度卷标.2.指定节点位置的指定节点位置的容差容差3.单击单击OK第10页/共25页第十一页，共25页。2001年10月1日M3-12ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)练习用耦合关系练习用耦合关系(gun x)来模拟接触来模拟接触在此练

9、习中，将用耦合在此练习中，将用耦合/约束约束选项在两部分间产生选项在两部分间产生(chnshng)耦合耦合DOF设置设置来模拟接触问题来模拟接触问题1.恢复数据库恢复数据库cpnorm.db1，并在图形并在图形窗口中画单元窗口中画单元.2.在重合节点的所有节点对上建立在重合节点的所有节点对上建立UY耦合关系耦合关系a.选择耦合重合的结点选择耦合重合的结点.b.拾取拾取UY3.求解并进行后处理求解并进行后处理第11页/共25页第十二页，共25页。2001年10月1日M3-13ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)练习练习耦合循环耦合循环(xnhun)对称

10、边界对称边界Exercise1.以作业名以作业名“cprot”进入进入ANSYS2.恢复数据库文件恢复数据库文件“cprot.db1”并在图形窗口中画单元并在图形窗口中画单元.3.在总体柱坐标系下，生成具有在总体柱坐标系下，生成具有Y的增量为的增量为30的节点复制件的节点复制件.a.将当前坐标系变为总体柱坐标系将当前坐标系变为总体柱坐标系.b.在当前坐标系中，以在当前坐标系中，以Y30的增量拷贝所有的结点的增量拷贝所有的结点.4.在同一在同一(tngy)位置的节点上生成适当的耦合关系位置的节点上生成适当的耦合关系.a.Choose couple coincident nodes.b.Choos

11、e All Appropriate.5.不选择附在单元上的节点不选择附在单元上的节点.a.选择选择entity,node attached to.b.选择选择unselect，并单击，并单击apply.6.将新节点拷贝回原始位置将新节点拷贝回原始位置(DY=-30, INC=0).在此练习中，由生成耦合在此练习中，由生成耦合DOF设置来模拟有设置来模拟有循环对称性的模型的接触问题循环对称性的模型的接触问题 第12页/共25页第十三页，共25页。2001年10月1日M3-14ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)练习练习耦合循环耦合循环(xnhun

12、)对称边界对称边界（续）（续）a.以以Y30的增量拷贝所有的增量拷贝所有(suyu)节点节点.b.对节点号增量输入对节点号增量输入0.7.选择选择everythry8.对所有对所有(suyu)处于同一位置的节点进行处于同一位置的节点进行merge操作操作 a. Numbering controls Merge items.b.关掉警告信息关掉警告信息.9.将所有将所有(suyu)的节点坐标系转到总体柱坐标系的节点坐标系转到总体柱坐标系a.Main Menu: Preprocessor -Modeling- Move/Modify Rotate node CS to active CS.b.拾取

13、拾取all10.求解并进行后处理求解并进行后处理.第13页/共25页第十四页，共25页。2001年10月1日M3-15ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)第二第二(d r)讲讲 约束方程约束方程第14页/共25页第十五页，共25页。2001年10月1日M3-16ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)约束方程约束方程Objective3-4.定义定义(dngy)“约束方程约束方程”ux可能不同.例Constant = Coef1 * DOF1 + Coef2 * DOF2 + .Definition第15

14、页/共25页第十六页，共25页。2001年10月1日M3-17ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)约束方程的应用约束方程的应用(yngyng)单元面在同一(tngy)表面上，但结点位置不重合Objective3-5.35说明约束方程的四种应用说明约束方程的四种应用.第16页/共25页第十七页，共25页。2001年10月1日M3-18ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)约束方程的应用约束方程的应用(yngyng)（续）（续）2.连接不相似的单元类型连接不相似的单元类型:壳与实体壳与实体垂直于壳或实体的梁

15、垂直于壳或实体的梁.第17页/共25页第十八页，共25页。2001年10月1日M3-19ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)可由程序(chngx)自动生成约束方程的应用约束方程的应用(yngyng)（续）（续）第18页/共25页第十九页，共25页。2001年10月1日M3-20ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)约束方程的应用约束方程的应用(yngyng)（续）（续）第19页/共25页第二十页，共25页。2001年10月1日M3-21ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSS

16、V(001129)建立建立(jinl)约束方程的约束方程的过程过程Objective3-6.采用采用(ciyng)四种不同的方法建立约束方程四种不同的方法建立约束方程.人工建立约束方程的菜单路径人工建立约束方程的菜单路径：Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Constraint EqnProcedure1. .2. .3. . 2.单击单击OK.1.输入常数项，节输入常数项，节点号，自由度卷点号，自由度卷标和方程系数标和方程系数.第20页/共25页第二十一页，共25页。2001年10月1日M3-22ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5

17、XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)约束方程的约束方程的过程（续）过程（续）以现有的约束方程为基础以现有的约束方程为基础(jch)生成约束方程：生成约束方程：1.生成第一个约束方程生成第一个约束方程: Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Constraint Eqn.2.生成其余的约束方程生成其余的约束方程: Main Menu: Preprocessor Coupling/Ceqn Gen w/Same DOF.Procedure1. .2. .3. . 生成的约束方生成的约束方程数程数.现存约束方现存约束方程中的节点程中的节点增

18、量增量3. 选择选择 OK生成的约束方生成的约束方程的起始序号程的起始序号，终止序号和，终止序号和增量增量第21页/共25页第二十二页，共25页。2001年10月1日M3-23ANSYS培训教程(jiochng) 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)约束方程的约束方程的过程（续）过程（续）通过通过“刚性区刚性区”来建立来建立(jinl)约束方程约束方程Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Rigid Region 拾取将要连在一起的结点，然后单击拾取将要连在一起的结点，然后单击OKProcedure1. .2. .3. . 1.选择将要使用的选择将要使用的刚性区的类型（刚性区的类型（自由度设置）自由度设置）2.单击单击OK第22页/共25页第二十三页，共25页。2001年10月1日M3-24ANSYS培训(pixn)教程 版本 5.5 XJTU MSSV(001129)建立建立(jinl)约束方程的约束方程的过程（续）过程（续）在相邻的区域生成约束方程：在相邻的区域生成约束方程：1.从网格较密的区域中选择节点从网格较密的区域中选择节点(ji din)2.从网格较稀的区域中选择单元从网格较稀的区域中选择单元.Main Menu: Preprocessor Coupling / Ceqn Adjacent