關于在ls－dyna中如何定義彈性體繞質心的轉動實例
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在我們學習ls－dyna的過程中，可能會遇到很多情況下不適宜把物體設置為剛體，而設置為彈塑性體是比較符合實際情況的，而在ls－dyna中關于
轉動的設置對于剛性體來說是比較容易的，而對于彈性體來說就不是很容易了。
在這里通過一個實例來說明一下一些體會。
假如一個空心圓柱實體，它只有繞軸心線轉動的自由度，而別的方向的自由度要固定：如在軸向不能移動，則可以通過設置邊在軸向固定就是了；同時要使圓柱體在徑向也沒有移動，就是圓柱體除了繞軸線轉動外，不能再有其他方向的運動，這是我們就不是很好定義了。因為在ls－dyna中只有笛卡兒坐標系，其他的形式都是靠它的旋轉來得到 ，沒有向ansys中一樣的圓柱坐標可以來控制徑向的約束。在這種情況下，我參考了一些資料，就認為可以把變形體與剛體結合起來應用，既是剛體與變形體通過公共節點結合起來，然后設置剛體的自由度來約束變形體的運動。如我舉例中的空心圓柱體，我們就可以在圓柱體的圓面加一個圓盤剛體，讓它與圓柱體同心，這樣我們就是把剛體的自由度定義為只有繞軸線的轉動，而沒有別的自由度了。這樣既是受到力，變形體也不會在徑向移動了。要是你感覺這樣對變形體的變形不均勻，則可是在兩邊分別一個剛體盤，保持對稱性就更理想了。但是不容置疑的剛體與變形體連接的地方肯定有變形及相互作用，可能還很大，要是這樣對分析有影響，確實不好辦，不知道大家還有沒有更好的辦法來做這個。
請一起相互討論，共同進步吧
下面是實例（關于軋輥變形體與一個同心剛體聯合起來控制軋輥的運動約束的，使軋輥只能繞軸線旋轉），在ansys中的命令流，大家可以參考下,希望對部分學習者有用。
!設置標題
/TITLE，PROFILE BAR ROLLING ANSYS
!進入前處理器
/PREP7
!定義單元類型
ET,1,SOLID164
!定義軋件材料模型
MP,DENS,1,785000
MP,EX,1,117e9
MP,NUXY,1,0.362
TB,BISO,1,,,,
TBDAT,1,134e6
TBDAT,2,13.4e6
!定義工作輥輥身材料模型
MP,DENS,2,785000
MP,EX,2,210e9
MP,NUXY,2,0.3
!定義支撐輥輥身材料模型
*CSET,1,2, 2,3,
MPCOPY, ,2,3
TBCOPY,ALL,2,3
!定義工作輥輥徑材料模型
EDMP,RIGI,4,7,4
MP,DENS,4,785000
MP,EX,4,210e9
MP,NUXY,4,0.3
!定義支撐輥輥徑材料模型
*CSET,1,2, 4,5,
MPCOPY, ,4,5
TBCOPY,ALL,4,5
!建立軋件材料模型
BLOCK,-0.10,-0.60,,0.019,,0.6,
!創建關鍵點
K, ,,0.39376,-0.001,
K, ,,0.39376,0.79,
K, ,,0.77376,0.79,
K, ,,0.77376,-0.001,
K, ,,1.53376,-0.001,
K, ,,1.53376,0.79,
K, ,,2.29376,0.79,
K, ,,2.29376,-0.001,
K, ,,0.39376,0.89,
K, ,,0.62376,0.89,
K, ,,0.62376,0.79,
K, ,,1.53376,0.89,
K, ,,1.99376,0.89,
K, ,,1.99376,0.79,
!創建面
A,16,15,14,13
A,22,21,20,14
A,12,11,10,9
A,19,18,17,10
!面旋轉生成體
VROTAT,7,8 , , , , ,13,20 ,360, ,
VROTAT,9,10 , , , , ,9,17 ,360, ,
!選擇體（工作輥）
VSEL,S, , ,10,17
!在選擇的體下體編輯
ALLSEL,BELOW,VOLU
!對體進行GLUE
VGLUE,10,11,12,13,14,15,16,17
!對面進行ADD
AADD,55,74
AADD,63,76
AADD,70,78
AADD,47,71
!對線進行ADD
LCOMB,70,98 ,0
LCOMB,80,99 ,0
LCOMB,90,100 ,0
LCOMB,28,97 ,0
!選擇所有
ALLSEL,ALL
!選擇體(支撐輥)
VSEL,S, , ,2,9,
!在選擇的體下體編輯
ALLSEL,BELOW,VOLU
!對體進行GLUE
VGLUE,2,3,4,5,6,7,8,9
!對面進行ADD
AADD,25,66
AADD,33,74
AADD,40,78
AADD,17,52
!對線進行ADD
LCOMB,36,102 ,0
LCOMB,46,103 ,0
LCOMB,56,104 ,0
LCOMB,20,101 ,0
!選擇所有
ALLSEL,ALL
!給體定義單元屬性（軋件）
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , , 1
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 1, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（工作輥輥身）
FLST,5,4,6,ORDE,2
FITEM,5,18
FITEM,5,-21
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 2, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（支撐輥輥身）
FLST,5,4,6,ORDE,4
FITEM,5,10
FITEM,5,12
FITEM,5,14
FITEM,5,16
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 3, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（工作輥輥徑）
FLST,5,4,6,ORDE,4
FITEM,5,11
FITEM,5,13
FITEM,5,15
FITEM,5,17
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 4, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（支撐輥輥徑）
FLST,5,4,6,ORDE,4
FITEM,5,3
FITEM,5,5
FITEM,5,7
FITEM,5,9
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 5, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!定義單元尺寸
LESIZE,9, , ,20, , , , ,1
LESIZE,10, , ,20, , , , ,1
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LESIZE,12, , ,20, , , , ,1
LESIZE,13, , ,20, , , , ,1
LESIZE,15, , ,20, , , , ,1
LESIZE,21, , ,20, , , , ,1
LESIZE,23, , ,20, , , , ,1
LESIZE,29, , ,20, , , , ,1
LESIZE,39, , ,20, , , , ,1
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LESIZE,73, , ,20, , , , ,1
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LESIZE,17, , ,1, , , , ,1
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!用MESH劃分軋件
VMESH,1
!定義單元尺寸
LESIZE,24, , ,10, , , , ,1
LESIZE,65, , ,10, , , , ,1
LESIZE,75, , ,10, , , , ,1
LESIZE,85, , ,10, , , , ,1
LESIZE,66,0.019, , , , , , ,1
LESIZE,76,0.019, , , , , , ,1
LESIZE,86,0.019, , , , , , ,1
LESIZE,93,0.019, , , , , , ,1
!用VSWEEP劃分工作輥輥身
VSWEEP,18
VSWEEP,19
VSWEEP,20
VSWEEP,21
!選擇智能控制
SMRT,6
!用VSWEEP劃分工作輥輥徑
VSWEEP,11
VSWEEP,13
VSWEEP,15
VSWEEP,17
!關閉智能控制
SMRT,OFF
!定義單元尺寸
LESIZE,32,0.019*1.9, , , , , , ,1
LESIZE,42,0.019*1.9, , , , , , ,1
LESIZE,52,0.019*1.9, , , , , , ,1
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LESIZE,16, , ,15, , , , ,1
LESIZE,31, , ,15, , , , ,1
LESIZE,41, , ,15, , , , ,1
LESIZE,51, , ,15, , , , ,1
!用VSWEEP劃分支撐輥輥身
VSWEEP,10
VSWEEP,12
VSWEEP,14
VSWEEP,16
!選擇智能控制
SMRT,6
!用SWEEP劃分支撐輥輥徑
VSWEEP,3
VSWEEP,5
VSWEEP,7
VSWEEP,9
!生成PART
EDPART,CREATE
!定義接觸
EDCGEN,ASTS, 1, 2,0.35,0.25,0,0,0, , , , ,0,10000000,0,0
EDCGEN,ASTS, 2, 4,0.35,0.25,0,0,0, , , , ,0,10000000,0,0
!選擇體（軋件）
VSEL,S, , , 1
!選擇體中的節點
NSLV,S,1
!創建Component
CM,SHEET,NODE
!選擇Y＝0的節點
NSEL,R,LOC,Y,0
!定義約束
D,ALL, ,0, , , ,UY, , , , ,
!選擇全部
ALLSEL,ALL
!選擇Z＝0的節點
NSEL,R,LOC,Z,0
!定義約束
D,ALL,UZ ,0
!選擇全部
ALLSEL,ALL
!選擇Z＝-0.001的節點
NSEL,R,LOC,Z,-0.001
!定義約束
D,ALL, UZ,0
!選擇全部
ALLSEL,ALL
!定義初速度
EDVE,VELO,SHEET,1.5,0,0,0,0,0, , , , , ,
!定義時間變量
*DIM,TIME,ARRAY,2,1,1, , ,
!定義速度變量
*DIM,VELOCITY,ARRAY,2,1,1, , ,
!賦值時間變量
*SET,TIME(2,1,1) , 10
!賦值速度變量
*SET,VELOCITY(1,1,1) , 4.2105263157895
!賦值速度變量
*SET,VELOCITY(2,1,1) , 4.2105263157895
!施加荷載
EDLOAD,ADD,RBOZ,0, 3,TIME,VELOCITY, 0, , , , ,
!進入SOLUTION
FINISH
/SOL
!定義輸出內存
EDSTART,0,85000000,7,
!定義能量模式
EDENERGY,1,1,1,1
!定義結束時間
TIME,0.4,
!定義輸出格式
EDOPT,ADD,blank,BOTH
!定義.RST文件輸出步數
EDRST,20,
!定義.HST文件輸出步數
EDHTIME,100,
!輸出ASCII文件
EDOUT,RCFORC
!保存
SAVE
!求解
SOLVE
!設置顯示比例
/DSCALE,1,1.0
!進入POST1
FINISH
/POST1
!設置觀察步數
SET,LAST
!顯示應變分布情況
PLNSOL, EPTO,EQV, 0,1.0
!顯示動畫過程
PLNS,S,EQV
ANDATA,0.5, ,0,0,0,1,0,1
!退出ANSYS
/REPLOT
FINISH
/EXIT,NOSAV
![[forum.simwe.com]image_5.gif](http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2013/01/06/113/104277328107527.gif "[forum.simwe.com]image_5.gif")
在這里通過一個實例來說明一下一些體會。
假如一個空心圓柱實體，它只有繞軸心線轉動的自由度，而別的方向的自由度要固定：如在軸向不能移動，則可以通過設置邊在軸向固定就是了；同時要使圓柱體在徑向也沒有移動，就是圓柱體除了繞軸線轉動外，不能再有其他方向的運動，這是我們就不是很好定義了。因為在ls－dyna中只有笛卡兒坐標系，其他的形式都是靠它的旋轉來得到 ，沒有向ansys中一樣的圓柱坐標可以來控制徑向的約束。在這種情況下，我參考了一些資料，就認為可以把變形體與剛體結合起來應用，既是剛體與變形體通過公共節點結合起來，然后設置剛體的自由度來約束變形體的運動。如我舉例中的空心圓柱體，我們就可以在圓柱體的圓面加一個圓盤剛體，讓它與圓柱體同心，這樣我們就是把剛體的自由度定義為只有繞軸線的轉動，而沒有別的自由度了。這樣既是受到力，變形體也不會在徑向移動了。要是你感覺這樣對變形體的變形不均勻，則可是在兩邊分別一個剛體盤，保持對稱性就更理想了。但是不容置疑的剛體與變形體連接的地方肯定有變形及相互作用，可能還很大，要是這樣對分析有影響，確實不好辦，不知道大家還有沒有更好的辦法來做這個。
請一起相互討論，共同進步吧
下面是實例（關于軋輥變形體與一個同心剛體聯合起來控制軋輥的運動約束的，使軋輥只能繞軸線旋轉），在ansys中的命令流，大家可以參考下,希望對部分學習者有用。
!設置標題
/TITLE，PROFILE BAR ROLLING ANSYS
!進入前處理器
/PREP7
!定義單元類型
ET,1,SOLID164
!定義軋件材料模型
MP,DENS,1,785000
MP,EX,1,117e9
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TB,BISO,1,,,,
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!定義工作輥輥身材料模型
MP,DENS,2,785000
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!定義支撐輥輥身材料模型
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!定義工作輥輥徑材料模型
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!定義支撐輥輥徑材料模型
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MPCOPY, ,4,5
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!建立軋件材料模型
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!創建關鍵點
K, ,,0.39376,-0.001,
K, ,,0.39376,0.79,
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K, ,,1.53376,0.79,
K, ,,2.29376,0.79,
K, ,,2.29376,-0.001,
K, ,,0.39376,0.89,
K, ,,0.62376,0.89,
K, ,,0.62376,0.79,
K, ,,1.53376,0.89,
K, ,,1.99376,0.89,
K, ,,1.99376,0.79,
!創建面
A,16,15,14,13
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A,12,11,10,9
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!面旋轉生成體
VROTAT,7,8 , , , , ,13,20 ,360, ,
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!選擇體（工作輥）
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!在選擇的體下體編輯
ALLSEL,BELOW,VOLU
!對體進行GLUE
VGLUE,10,11,12,13,14,15,16,17
!對面進行ADD
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AADD,63,76
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AADD,47,71
!對線進行ADD
LCOMB,70,98 ,0
LCOMB,80,99 ,0
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LCOMB,28,97 ,0
!選擇所有
ALLSEL,ALL
!選擇體(支撐輥)
VSEL,S, , ,2,9,
!在選擇的體下體編輯
ALLSEL,BELOW,VOLU
!對體進行GLUE
VGLUE,2,3,4,5,6,7,8,9
!對面進行ADD
AADD,25,66
AADD,33,74
AADD,40,78
AADD,17,52
!對線進行ADD
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LCOMB,46,103 ,0
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!選擇所有
ALLSEL,ALL
!給體定義單元屬性（軋件）
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , , 1
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 1, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（工作輥輥身）
FLST,5,4,6,ORDE,2
FITEM,5,18
FITEM,5,-21
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 2, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（支撐輥輥身）
FLST,5,4,6,ORDE,4
FITEM,5,10
FITEM,5,12
FITEM,5,14
FITEM,5,16
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 3, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（工作輥輥徑）
FLST,5,4,6,ORDE,4
FITEM,5,11
FITEM,5,13
FITEM,5,15
FITEM,5,17
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 4, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!給體定義單元屬性（支撐輥輥徑）
FLST,5,4,6,ORDE,4
FITEM,5,3
FITEM,5,5
FITEM,5,7
FITEM,5,9
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CMSEL,S,_Y
CMSEL,S,_Y1
VATT, 5, , 1, 0
CMSEL,S,_Y
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
!定義單元尺寸
LESIZE,9, , ,20, , , , ,1
LESIZE,10, , ,20, , , , ,1
LESIZE,11, , ,20, , , , ,1
LESIZE,12, , ,20, , , , ,1
LESIZE,13, , ,20, , , , ,1
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!用MESH劃分軋件
VMESH,1
!定義單元尺寸
LESIZE,24, , ,10, , , , ,1
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!用VSWEEP劃分工作輥輥身
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!選擇智能控制
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!用VSWEEP劃分工作輥輥徑
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!關閉智能控制
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!定義單元尺寸
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!用VSWEEP劃分支撐輥輥身
VSWEEP,10
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VSWEEP,14
VSWEEP,16
!選擇智能控制
SMRT,6
!用SWEEP劃分支撐輥輥徑
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VSWEEP,7
VSWEEP,9
!生成PART
EDPART,CREATE
!定義接觸
EDCGEN,ASTS, 1, 2,0.35,0.25,0,0,0, , , , ,0,10000000,0,0
EDCGEN,ASTS, 2, 4,0.35,0.25,0,0,0, , , , ,0,10000000,0,0
!選擇體（軋件）
VSEL,S, , , 1
!選擇體中的節點
NSLV,S,1
!創建Component
CM,SHEET,NODE
!選擇Y＝0的節點
NSEL,R,LOC,Y,0
!定義約束
D,ALL, ,0, , , ,UY, , , , ,
!選擇全部
ALLSEL,ALL
!選擇Z＝0的節點
NSEL,R,LOC,Z,0
!定義約束
D,ALL,UZ ,0
!選擇全部
ALLSEL,ALL
!選擇Z＝-0.001的節點
NSEL,R,LOC,Z,-0.001
!定義約束
D,ALL, UZ,0
!選擇全部
ALLSEL,ALL
!定義初速度
EDVE,VELO,SHEET,1.5,0,0,0,0,0, , , , , ,
!定義時間變量
*DIM,TIME,ARRAY,2,1,1, , ,
!定義速度變量
*DIM,VELOCITY,ARRAY,2,1,1, , ,
!賦值時間變量
*SET,TIME(2,1,1) , 10
!賦值速度變量
*SET,VELOCITY(1,1,1) , 4.2105263157895
!賦值速度變量
*SET,VELOCITY(2,1,1) , 4.2105263157895
!施加荷載
EDLOAD,ADD,RBOZ,0, 3,TIME,VELOCITY, 0, , , , ,
!進入SOLUTION
FINISH
/SOL
!定義輸出內存
EDSTART,0,85000000,7,
!定義能量模式
EDENERGY,1,1,1,1
!定義結束時間
TIME,0.4,
!定義輸出格式
EDOPT,ADD,blank,BOTH
!定義.RST文件輸出步數
EDRST,20,
!定義.HST文件輸出步數
EDHTIME,100,
!輸出ASCII文件
EDOUT,RCFORC
!保存
SAVE
!求解
SOLVE
!設置顯示比例
/DSCALE,1,1.0
!進入POST1
FINISH
/POST1
!設置觀察步數
SET,LAST
!顯示應變分布情況
PLNSOL, EPTO,EQV, 0,1.0
!顯示動畫過程
PLNS,S,EQV
ANDATA,0.5, ,0,0,0,1,0,1
!退出ANSYS
/REPLOT
FINISH
/EXIT,NOSAV
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