MPC約束
關(guān)注創(chuàng)建者：MR.D_3364 創(chuàng)建時(shí)間：2020-09-19
MPC約束的視頻教程
abaqus腳本插件117-在指定頂點(diǎn)集合上批量添加參考點(diǎn)并建立MPC約束（2026-03-20）-mark
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ABAQUS三維圓盤砂輪磨削仿真教學(xué)
學(xué)習(xí)本課程，可以讓學(xué)員收獲以下內(nèi)容： 1、掌握磨削仿真過程中的幾何建模 2、掌握材料JC本構(gòu)參數(shù)設(shè)置 3、掌握磨削仿真分析步、質(zhì)量縮放系數(shù)、場(chǎng)變量設(shè)置、歷程變量輸出設(shè)置 4、掌握磨削仿真的接觸屬性、接觸定義、剛體約束、MPC約束、邊界條件設(shè)置 5、掌握輸出應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、速度場(chǎng)、切削力等仿真后處理技巧
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基于abaqus的樁基礎(chǔ)-土體-上部結(jié)構(gòu)時(shí)程分析以及鋼筋混凝土框架時(shí)程分析
通過這個(gè)視頻，您可以學(xué)到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建模方法；MPC如何設(shè)置；后處理中如何查看層間位移角基底剪力等等；如何施加地震波以及如何對(duì)加速度峰值進(jìn)行調(diào)整；質(zhì)量源的施加；本構(gòu)的設(shè)置；阻尼的設(shè)置以及鋼筋的設(shè)置 （1）樁基礎(chǔ)-土體-上部結(jié)構(gòu)模型中上部結(jié)構(gòu)采用梁殼單元模擬，采用*rebar關(guān)鍵字以及abaqus分層殼對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋。土體和樁基礎(chǔ)采用實(shí)體單元模擬。同時(shí)在模型中施加MPC約束和質(zhì)量源。
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MPC約束的實(shí)例教程
此為MPC約束的有關(guān)資料，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part1.rar
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part2.rar
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part3.rar
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part4.rar
MPC方法是指利用接觸單元和技術(shù)，由ANSYS根據(jù)接觸運(yùn)動(dòng)自動(dòng)建立約束方程。
采用MPC方法可以定義各種裝配接觸和運(yùn)動(dòng)約束。
采用MPC方法可以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)且自由度不協(xié)調(diào)的網(wǎng)格之間的連接、不同單元類型之間的連接等目的。比如說：實(shí)體-實(shí)體裝配；殼-殼裝配；殼-實(shí)體裝配；梁-實(shí)體裝配；梁殼裝配
筆者在日常在做一些有限元分析的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)碰到由于面和面或者體和體之間的連接面不一致而導(dǎo)致不能用映射網(wǎng)格，若非要映射網(wǎng)格則需要大量的切分工作，但切分之后線和線的網(wǎng)格數(shù)量是要匹配的，因此對(duì)于網(wǎng)格疏密不同的連接地方很不好處理。比如對(duì)下圖一個(gè)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。(當(dāng)然這里要求六面體網(wǎng)格）
MPC具體用法流程其實(shí)很簡(jiǎn)單，但其功能強(qiáng)大，至于使用流程僅簡(jiǎn)單介紹：（1）定義裝配邊界為接觸單元和目標(biāo)單元，設(shè)置單元的KEYOPT來指定采用MPC的接觸算法，也是通過KEYOPT來指定具體的裝配類型，最常見的就是綁定接觸約束。有需要讀者可以在公眾號(hào)后臺(tái)私信郵箱獲取案例命令流進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。
這里重點(diǎn)給出四個(gè)案例來詳細(xì)說明一下MPC方法的使用和優(yōu)點(diǎn)：
案例一：不同單元與網(wǎng)格之間的裝配
案例二：網(wǎng)格疏密不同的變截面懸臂梁
案例三：帶懸臂板的曲殼
案例四：殼與實(shí)體單元裝配
案例一：在復(fù)雜的模型中，經(jīng)常根據(jù)需要采用不同階單元且網(wǎng)格疏密也不同，以便采用較小的求解花費(fèi)而獲得滿意的結(jié)果。雖然將幾何切分，采用不同的單元類型和網(wǎng)格尺寸來控制，也可以達(dá)到目的，但采用MPC方法會(huì)更加方便。
展開 各位大佬好，我建了一個(gè)模型，拉索牽引水管的模型，拉索建立的桁架單元，水管建立的實(shí)體單元，兩者通過MPC的PIN約束，控制點(diǎn)選取桁架單元端點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)選擇水管的一端上端面。提交作業(yè)時(shí)，報(bào)錯(cuò)顯示桁架單元已經(jīng)被其他方程消除了 MPC，剛體，運(yùn)動(dòng)耦合約束。
所以我想請(qǐng)教一下大神們，那我要在實(shí)體和桁架單元間 施加pPIN約束要怎么做？？？
DAT文件報(bào)錯(cuò)如下：
***ERROR: DEGREE OF FREEDOM 2 DOES NOT EXIST FOR NODE 7720 INSTANCE
LASUOFENXI-1-1. IT HAS ALREADY BEEN ELIMINATED BY ANOTHER EQUATION,
MPC, RIGID BODY, KINEMATIC COUPLING CONSTRAINT, TIE CONSTRAINT OR
EMBEDDED ELEMENT CONSTRAINT. THE REQUIRED MPC (TYPE PIN) CANNOT BE
FORMED.
***ERROR: DEGREE OF FREEDOM 3 DOES NOT EXIST FOR NODE 7720 INSTANCE
LASUOFENXI-1-1.
展開 Patran中MPC（多點(diǎn)約束）應(yīng)用
A:
先拋磚引玉了。
MPC(Multi-point constraints)即多點(diǎn)約束，在有限元計(jì)算中應(yīng)用很廣泛，它允許在計(jì)算模型不同的自由度之間強(qiáng)加約束。在不同的求解器模版下可以在patran中定義不同的MPC，比較常用的有rbe2,rbe3,explicit,rbar,rrod等，具體的使用根據(jù)計(jì)算模型來定。MPC通用類型explicit（顯式）MPC可以在一個(gè)從(dependent)自由度和一個(gè)或者多個(gè)主(independent)自由度之間創(chuàng)立，具體方程如下所示：
U0 = C1U1 + C2U2 + C3U3 + ... + CnUn + C0
式中U0為從自由度，Ui為主自由度，C0為常數(shù)項(xiàng)，舉例說明，
UX(Node 4) = 0.5*UX(Node 5) - 0.5*UY(Node 10) + 1.0
A:我也來談?wù)劇?em>MPC主要使用在以下幾個(gè)方面：
1。描述非常剛硬的結(jié)構(gòu)單元。假定結(jié)構(gòu)模型中包括一個(gè)或多個(gè)比其他元件硬得多的元件，如汽車模型中的發(fā)動(dòng)機(jī)，這時(shí)候剛硬元件可以傳遞載荷，但它的變形要小的多，和柔軟元件比，它是“剛性”的。如果用大剛度的彈性單元模擬剛硬單元，會(huì)造成病態(tài)解，原因是，剛度矩陣中對(duì)角系數(shù)差別太大，引起矩陣病態(tài)。研究指出，應(yīng)該用適當(dāng)?shù)?em>約束方程來代替剛硬的彈性單元，以創(chuàng)建更為合理的有限元模型。
2.在不同類型的單元間傳遞載荷。如果有限元模型中，包含三維實(shí)體單元和殼體單元。模型看來成功，沒異常。但是求解在矩陣分解時(shí)失敗了，因?yàn)榭s減剛度矩陣是奇異的。原因是模型中包含了一個(gè)“機(jī)構(gòu)”。無法將殼體單元上的力偶傳遞到實(shí)體單元上，因?yàn)閷?shí)體單元沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。為了消除這種奇異性，必須建立一種連接，作用是在實(shí)體中建立一個(gè)耦合，以承受殼體力偶。
3。任意方向的約束。
展開 如果仿真的重點(diǎn)在于模擬螺栓，要求輸出螺栓的應(yīng)力、變形數(shù)據(jù)等，則將其創(chuàng)建為三維部件進(jìn)行精細(xì)建模；如果螺栓在仿真過程中是次要的，只起簡(jiǎn)單的連接和緊固作用，則可以使用MPC約束和梁?jiǎn)卧獙?duì)螺栓進(jìn)行簡(jiǎn)化建模。
作為一款功能強(qiáng)大的通用CAE軟件，ABAQUS處理普通螺栓連接的方式有三種：帶螺紋的實(shí)體螺栓、不帶螺紋的實(shí)體螺栓和MPC與梁?jiǎn)卧M合的螺栓簡(jiǎn)化模型。
2.帶螺紋的實(shí)體螺栓
對(duì)于帶螺紋的實(shí)體螺栓仿真，只需在ABAQUS中定義適當(dāng)?shù)慕佑|關(guān)系，選擇合適的摩擦系數(shù)即可，通常使用通用接觸即可滿足計(jì)算的要求。
采用這種實(shí)體螺栓的仿真計(jì)算，雖然得到的結(jié)果很精確，但卻大大增加了螺栓模型前處理的工作量（螺栓和螺紋均用六面體網(wǎng)格建模），且計(jì)算量大，計(jì)算過程中接觸收斂困難。因此，在精度要求不高的情況下，不采用這種實(shí)體螺栓模型。
3.不帶螺紋的實(shí)體螺栓
為了簡(jiǎn)化模型，提高計(jì)算的效率，可以創(chuàng)建不帶螺紋的實(shí)體螺栓模型。這種情況下，只需在ABAQUS的接觸定義中設(shè)置跟實(shí)際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，即可以模擬真實(shí)的螺栓連接接觸狀況，得到足夠精確的結(jié)果，同時(shí)節(jié)省了分析的時(shí)間，提高分析效率。
若對(duì)結(jié)果的精度要求不高，或螺栓并不是分析的重點(diǎn)，則直接對(duì)不帶螺紋的實(shí)體螺栓進(jìn)行接觸關(guān)系設(shè)置即可滿足計(jì)算要求。
4.使用MPC約束和梁?jiǎn)卧M螺栓
一般在螺栓只起連接和緊固作用，且不設(shè)置相應(yīng)輸出時(shí)使用這種模擬螺栓的方式。這種方式需要預(yù)先在Part功能模塊中創(chuàng)建一維（wire）部件，并為其設(shè)置相應(yīng)的梁?jiǎn)卧孛鎸傩裕蟛拍茉贗nteraction功能模塊中創(chuàng)建MPC約束，完成螺栓的模擬。
展開 
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MPC約束的最新內(nèi)容
?? CAE黑話科普：DOF、MPC與剛體位移 (工程師實(shí)戰(zhàn)篇)
CAE新人常聽到的這三個(gè)詞，是理解有限元分析（FEA）約束的核心。
1??
自由度
(
Degree of Freedom
,
DOF
) 節(jié)點(diǎn)能運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立方向。3D結(jié)構(gòu)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)通常有6個(gè)自由度：3個(gè)平動(dòng) (UX, UY, UZ) 和 3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) (ROTX
? 由于約束方程基于MPC，因此在大變形分析中它們將被更新。
? MPC 選項(xiàng)也適用于不分離線性接觸。因此，如果你需要一個(gè)真正的粘結(jié)或不分離連接，同時(shí)減少自由度數(shù)量并在大變形中更新，不妨試試MPC粘結(jié)和MPC不分離公式。
（1） 一類是MPC點(diǎn)之間的約束。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對(duì)每個(gè)從節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)互相包含，Abaqus更多的是只負(fù)責(zé)80%的常用應(yīng)用場(chǎng)景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實(shí)上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？
（1） 一類是MPC點(diǎn)之間的約束。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對(duì)每個(gè)從節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)互相包含，Abaqus更多的是只負(fù)責(zé)80%的常用應(yīng)用場(chǎng)景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實(shí)上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？
（1） 一類是MPC點(diǎn)之間的約束。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對(duì)每個(gè)從節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)互相包含，Abaqus更多的是只負(fù)責(zé)80%的常用應(yīng)用場(chǎng)景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實(shí)上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？
焊腳與動(dòng)、靜簧 片之間，靜簧 片與動(dòng)簧 片之間均采用MPC(多點(diǎn)約束)單元來等效。
約束及節(jié)點(diǎn)固定約束等。
3.有限元模型介紹
整車模型主要采用殼單元模擬，主要設(shè)備（如空調(diào)、變流器等）采用質(zhì)量點(diǎn)模擬，設(shè)備與車體的連接通過MPC約束模擬。模型共包括殼單元1222916個(gè)，質(zhì)量單元6個(gè)。
撐桿與預(yù)應(yīng)力鋼絲之間設(shè)置的結(jié)點(diǎn)-表面接觸，預(yù)應(yīng)力鋼絲（梁?jiǎn)卧┖湾^固端之間設(shè)置的MPC梁約束，模型一直不收斂，是不是因?yàn)橛昧私禍胤ㄊ┘宇A(yù)應(yīng)力？
撐桿與預(yù)應(yīng)力鋼絲之間設(shè)置的結(jié)點(diǎn)-表面接觸，預(yù)應(yīng)力鋼絲（梁?jiǎn)卧┖湾^固端之間設(shè)置的MPC梁約束，模型一直不收斂，是不是因?yàn)橛昧私禍胤ㄊ┘宇A(yù)應(yīng)力？
