固連
關注創建者：ltj1124 創建時間：2021-03-24
固連的實例教程
另外，定義兩個對應的sensor，為了方便，以時間為監測對象，分別設置了8秒和10秒的觸發時間，也即8秒后與小球固連的部件自由落體，10秒后與平衡木固連的部件自由落體。最后，定義了回調對象，指定回調子程序。具體如下所示：
總 結
通過回調函數子程序與傳感器的聯合應用，在Adams/Controls聯合仿真中，可以有效地完成約束的失效等類似腳本仿真實現的功能，甚至一些腳本仿真實現不了的功能。這為擴展Adams/Controls聯合仿真應用場景提供了便利條件，為復雜的機電仿真工況模擬提供了新的手段。
由于節點約束算法較為復雜，目前在LS-DYNA 程序中僅用于固連與固連一斷開類型的
接觸界面（統稱固連界面），主要用來將結構網格的不協調兩部分聯結起來。
3.2 Distributed Parameter Method
分配參數法也是發展較早的一種接觸界面算法，Wilkins 在1964 年將該算法成功地應用
到HEMP 程序中，Burton 等在1982 年將其應用于 TENSOR 分析程序中。與節點約束法相
比，這種算法具有較好的網格穩定性，因此被 DYNA 采用。目前，在LS-DYNA 程序中用
來處理接觸一滑動界面的問題。
該方法的基本原理是：將每一個正在接觸的從單元(slave element)的一半質量分配到被
接觸的主面面積上，同時根據每個正在接觸的從單元的內應力確定作用在接受質量分配的主
面面積上的分布壓力。在完成質量和壓力的分配后，修正主面的加速度。然后對從節點的加
速度和速度施加約束，以保證從節點在主面上滑動，不允許從節點穿透主表面，從而避免了
反彈現象。
這種算法主要用來處理接觸界面具有相對滑移而不可分開的問題。因此，在結構計算中，
該算法并沒有太多的用處。它最典型的應用是處理爆炸等問題，炸藥爆炸產生的氣體與被接
觸的結構之間只有相對滑動而沒有分離。
3.3 Penalty Method
該算法于1981 年有Huag 等人，1982 年8 月開始用于 DYNA2D 中[2]。現在，罰函數法
已發展為一種非常用的接觸界面算法，在數值計算中被廣泛應用。
罰函數法的基本原理是：在每一個時間步首先檢查各從節點是否穿透主面，如沒有穿透
不作任何處理。如果穿透，則在該從節點與被穿透主面間引入一個較大的界面接觸力，其大
小與穿透深度、主面的剛度成正比。這在物理上相當于在兩者之間放置一法向彈簧，以限制
從節點對主面的穿透。接觸力稱為罰函數值。
展開 基于約束法的tied接觸（如上面兩個關鍵字定義的接觸）不能用于將剛體固連到可變形體或其他剛體上，可以使用該*CONSTRAINED_EXTRA_NODES命令和剛體EXTRA NODES綁定到剛體的可變形體的節點。涉及到剛體的tied接觸，可以用OFFSET選項。
2、僅約束平移自由度，無失效，存在offset
這種接觸類型與上述相同，但允許主段和從節點之間存在offset。Offset tied接觸使用基于罰函數算法，因此可用于固連剛體。這種接觸類型常用的關鍵字有：
*CONTACT_TIED_NODES_TO_SURFACE_OFFSET
*CONTACT_TIED_SURFACE_TO_SURFACE_OFFSET
如果接觸面非常接近，則這種接觸類型效果最佳，因為不考慮由于offset而產生的力矩。但是，由于旋轉自由度不受影響，因此上面的偏移接觸不應用在梁和殼等結構單元中。
3、約束平移和旋轉自由度，有失效，無offset
這種接觸面使用動力約束法將從節點固連到主段，并處理平移和旋轉自由度。另外，*MAT_SPOTWELD可以對點焊縫進行建模，在與梁單元組合時，可以定義失效。這種接觸類型常用的關鍵字有：
*CONTACT_TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE
*CONTACT_SPOTWELD
*CONTACT_SPOTWELD_WITH_TORSION
使用上述類型，節點被投影到主段上。對于*CONTACT_SPOTWELD，這是非常重要的，因為對點焊進行建模的梁需要盡可能長，以盡量減小質量比例，這對于計算具有合理的時間步長很有必要。使用TORSION選項，對點焊進行建模的梁中的扭轉力作為等效力傳遞到主表面的周圍節點，然后對梁施加關于軸線的旋轉約束。
展開 LS-DYNA_固連接觸 tied contact（注：以下內容整理可能存在錯誤）
用于將從節點約束、限定在主面上
一般是非對稱接觸類型
主、從接觸面最好不要以Parts ID形式，應采用node/segment的形式輸入
固一連接觸類型豐富，采用的接觸算法不一致，下面分別介紹。
Translational DOF only, No Failure, No Offset
采用動態約束算法，因此不能將剛體約束到可變形體或剛體。
僅約束從節點的平動自由度（這里是不是只是針對下面兩個關鍵字舉例的？？？），不考慮接觸的失效，不允許從節點的偏置。如果從節點與對應的主段間有微小的距離，采用正交投影的方法將從節點移動到主面上，因此，初始幾何構形可能有微小的改變。
關鍵字舉例
下面兩個關鍵字對應最常用的兩種固連接觸。這兩種接觸在數值處理上是完全一樣的，僅在輸入數據格式上有所不同。
*CONTACT_TIED_NODES_TO_SURFACE
*CONTACT_TIED_SURFACE_TO_SURFACE
Translational DOF only, No Failure, With Offset
采用罰函數算法，可用于剛體相應的約束。
允許主、從面間存在微小的距離（從節點與主面間存在偏移）
由于從節點的偏置,可能會引起附加的動量矩。但在這種類型的接觸中,不考慮偏置引起的動量矩。因此,主、從面必須相當的接近。
展開 所有結構件均采用殼單元，用彈簧單元和固連接觸方法 模擬結構鉚釘連接，彈簧單元一端與外框緣（或長桁）建立固連接觸，另外一端與蒙皮建立固連接觸關系。使用RADIOSS 里/INTER/TYPE7定義鳥體與結構及結構之間的接觸關系。
方案 1 ：選取頂部壁板結構迎風面大于 15°的蒙皮中心和主梁 4 個危險點部位進行抗鳥撞分析。
鳥撞擊位置1時鳥體粒子擊穿機身蒙皮，且頂部壁板第一個框被沖斷，約一半鳥體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙；鳥撞擊位置 2時鳥體粒子擊穿機身蒙皮，約一小半鳥體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙；鳥撞擊位置3時鳥體粒子擊穿蒙皮，有很小一部分鳥 體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙；鳥撞擊位置4時鳥體粒子未擊穿蒙皮，無鳥體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙。由以上仿真分析發現， 方案1頂部壁板結構不滿足適航條款對結構抗鳥撞的要求。
方案 2： 選取頂部壁板結構迎風面大于 15°的蒙皮中心和主梁 5 個危險點部位進行抗鳥撞分析。
鳥撞擊位置1時鳥體粒子擊穿機身蒙皮，并且頂部壁板第一個框被沖斷，約一半鳥體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙；鳥撞擊 位置2～4時鳥體粒子未擊穿蒙皮，鳥體粒子未進入駕駛艙。由以上仿真分析發現，方案2頂部壁板結構不滿足適航條款對結構抗鳥撞的要求。
方案 1 與方案 2 抗鳥撞分析結果比較 方案1承受鳥撞載荷時，鳥撞位置1、2、3處結構均失效，有鳥體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙，這三個部位初始設計不滿 足設計要求；鳥撞位置4時鳥體粒子未擊穿蒙皮，沒有鳥體粒子進入駕駛艙，該部位初始設計滿足設計要求。 方案2承受鳥撞載荷時，鳥撞位置1處結構失效，有鳥體粒子擊穿蒙皮進入駕駛艙，該部位初始設計不滿足設計要求； 鳥撞位置2～5時鳥體粒子未擊穿蒙皮，鳥體粒子未進入駕駛艙，該部位初始設計滿足設計要求。
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I Part選擇與萬向節主動叉固連的部件，J Part選擇與萬向節從動叉固連的部件。I-Part Axis選擇十字軸主動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸主動叉軸線；J-Part Axis選擇十字軸從動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸從動叉軸線。
I Part選擇與萬向節主動叉固連的部件，J Part選擇與萬向節從動叉固連的部件。I-Part Axis選擇十字軸主動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸主動叉軸線；J-Part Axis選擇十字軸從動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸從動叉軸線。
I Part選擇與萬向節主動叉固連的部件，J Part選擇與萬向節從動叉固連的部件。I-Part Axis選擇十字軸主動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸主動叉軸線；J-Part Axis選擇十字軸從動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸從動叉軸線。
其重要特征是有限元網格固連于材料區域且兩者共享邊界，所形成的拉格朗日單元內充滿材料。因此，結構變形一致反映于有限元網格的變化，可跟蹤節點的運動，從而簡化控制方程的求解過程。但在大變形情況下，網格發生嚴重畸變，此時拉格朗日算法喪失了其準確性。
與拉格朗日算法相比，歐拉算法可有效應用于大變形問題，如液體晃動、氣體流動以及滲流等。有限元網格固定于空間，其形狀、大小、位置不隨結構變形而變化。
</span></p><p class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 0, 0);">Lagrange（拉格朗日）格式有限元法</strong><span style="color: rgb(0, 0, 0);">，其單元與材料固連，可以準確跟蹤材料界面、追蹤材料內部的變形歷史，具有較高的模擬精度。
另外，定義兩個對應的sensor，為了方便，以時間為監測對象，分別設置了8秒和10秒的觸發時間，也即8秒后與小球固連的部件自由落體，10秒后與平衡木固連的部件自由落體。最后，定義了回調對象，指定回調子程序。具體如下所示：
圖 2 平衡木修改后模型
上圖中可以看到綠色部件與小球在質心處固連，紅色部件與平衡木在左側一個位置固連。
機翼的端部，安裝可傾轉剛性短艙，旋翼系統與剛性短艙固連，模型中采用集中質量單元模擬剛性短艙和旋翼系統，并通過MPC施加于相應的質心位置。邊界位移條件設置為中機身的機翼對稱面位置施加完全約束，消除剛性模態。機翼動力學有限元模型見圖2。
這個部件在Abaqus內通過固連接觸連接到轉 向體其它部分。
為模擬螺栓裝配流程而創建內套和轉向接頭座之間的虛 擬螺栓。套中心承受外部工作負載。鋁和鋼的非線性壓 力-應變曲線導入AFC進行非線性分析。接觸對和螺栓張 力都在AFC中創建。接觸面輸出（CAREA）和接觸力強度 （CFNM）都能用AFC進行后處理。
針對乘用車冷卻風扇而言，如圖2所示，風扇由輪轂、葉片、和葉圈組成，葉圈與葉片固連在一起共同運動。風扇外部有風扇框架，風扇框架上與葉圈相對應的部分為護風圈。另外在散熱器風扇上游存在發動機艙入口格柵、散熱器、冷凝器等部件，風扇下游還有動力總成及其附件等結構。所有這些結構，都會對散熱器風扇的氣動噪聲值產生不同程度的影響。
關鍵字舉例
下面兩個關鍵字對應最常用的兩種固連接觸。這兩種接觸在數值處理上是完全一樣的，僅在輸入數據格式上有所不同。
