ansys mpc
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys mpc的實例教程
ANSYS MPC應用
1. MPC 用于 SOLID-SOLID, SHELL-SHELL 的連接
2.MPC 用于 SOLID-SHELL 的連接
3.MPC 用于 SOLID-BEAM 和 SHELL-BEAM 的連接
MPC 用于 FE 模型與載荷點的連接
?連接不同的網格： –
如果幾何在拓撲上是不連接的，可以分別劃分網格，然后用 MPC 進行連接各 FE 模型
?連接不同的單元類型： –
如果在連接區域使用了不同的單元類型，由于節點自由度不同，連通性是不一致的。使用 MPC 可以使 FE 模型的連通性一致
?施加遠處的載荷： –
如果載荷點不在 FE 模型上，使用 MPC 可以實現載荷點與 FE 模型的連接
ANSYS_MPC_cn.rar
展開 MPC方法是指利用接觸單元和技術，由ANSYS根據接觸運動自動建立約束方程。
采用MPC方法可以定義各種裝配接觸和運動約束。
采用MPC方法可以實現不連續且自由度不協調的網格之間的連接、不同單元類型之間的連接等目的。比如說：實體-實體裝配；殼-殼裝配；殼-實體裝配；梁-實體裝配；梁殼裝配
筆者在日常在做一些有限元分析的時候，經常會碰到由于面和面或者體和體之間的連接面不一致而導致不能用映射網格，若非要映射網格則需要大量的切分工作，但切分之后線和線的網格數量是要匹配的，因此對于網格疏密不同的連接地方很不好處理。比如對下圖一個模型進行網格劃分。(當然這里要求六面體網格）
MPC具體用法流程其實很簡單，但其功能強大，至于使用流程僅簡單介紹：（1）定義裝配邊界為接觸單元和目標單元，設置單元的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后臺私信郵箱獲取案例命令流進行學習交流。
這里重點給出四個案例來詳細說明一下MPC方法的使用和優點：
案例一：不同單元與網格之間的裝配
案例二：網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：殼與實體單元裝配
案例一：在復雜的模型中，經常根據需要采用不同階單元且網格疏密也不同，以便采用較小的求解花費而獲得滿意的結果。雖然將幾何切分，采用不同的單元類型和網格尺寸來控制，也可以達到目的，但采用MPC方法會更加方便。
展開 不同商軟對耦合約束的定義也不同，Abaqus/Nastran/Ansys的定義分別如下：
項次
問題
運動耦合約束
分布耦合
1
Abaqus
K-Coupling
D-Coupling
2
Nastran
RBE2
RBE3
3
Ansys
CERIG
RBE3
注：對于非線性分析，Ansys采用MPC184單元來創建耦合約束。
如果有任何其它疑問，歡迎聯系我們：
snowwave02Fromwww.yqgqt.org.cn
email: snowwave02@qq.com
詳細研究方法，見附件：
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列10：耦合約束（Coupling constraints）的研究.pdf
以往的系列文章：
第一篇：S4殼單元剛度矩陣研究。介紹Abaqus的S4剛度矩陣在普通厚殼理論上的修正。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/338859
第二篇：S4殼單元質量矩陣研究。介紹Abaqus的S4和Nastran的Quad4單元的質量矩陣。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/343905
第三篇：S4殼單元的剪切自鎖和沙漏控制。介紹Abaqus的S4單元如何來消除剪切自鎖以及S4R如何來抑制沙漏的。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/350865
第四篇：非線性問題的求解。介紹Abaqus在非線性分析中采用的數值計算的求解方法。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/360565
第五篇：單元正確性驗證。
展開 從hypermesh里面前處理好之后，導入ansys（采用mpc184加轉矩），每次都會提示總有節點位移過大。我把相應節點選出來，相關單元選出來一看，都是面單元，是怎么回事啊？我想著把這些單元刪除，刪了很久，沒刪多少，求大神指導……很糾結。 發現那些面單元都在接觸面上。
HyperMesh是一款優秀的通用前處理軟件，與主流的有限元分析軟件都有接口，如ANSYS、LS-DYNA、ABAQUS等。鑒于有些有限元分析軟件的前處理功能相對較弱，很多的CAEer選擇使用HyperMesh與其他有限元求解器進行聯合仿真。
筆者也經常使用HyperMesh做前處理，然后將求解文件
(CDB文件)導入ANSYS進行求解。由于一些原因，
HyperMesh不能完整地為ANSYS制作一個CDB文件，有時需要我們在ANSYS中做進一步的處理后再進行計算，這樣就降低了工作效率。比如：
問題一：
有時，我們想關掉
ANSYS的單元形狀檢查(雖然這樣做是ANSYS不建議的)，就必須在ANSYS中執行<
SHPP,OFF,ALL>命令，這樣就出現了一個問題：我們每次在ANSYS導入CDB文件之前，都必須先把
單元形狀檢查關掉，這樣一來讓本不寬裕的計算時間雪上加霜……
問題二：另外，筆者發現：HyperMesh為ANSYS創建MPC184單元時，只能設置K1（約束或連接單元類型）關鍵選項。比如：我們想使用MPC184單元建立一個剛性梁，設置完 K1=1 以后，有時還要設置它的K2關鍵選項（運動約束算法），這個是在HyperMesh中無法進行的，只能設置完K1以后，在ANSYS中再設置K2……
上面提到的2個問題，都可以在ANSYS導入CDB文件后使用命令流解決，但是比較浪費時間。所以筆者就想：可不可以在HyperMesh中輸入ANSYS的命令流，導出時包含在CDB文件中，可以直接被ANSYS讀取呢？經過不斷嘗試，還真發現了這個功能。
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以多案例來吹ANSYS多點約束(MPC)的強大
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MPC方法是指利用接觸單元和技術，由ANSYS根據接觸運動自動建立約束方程。
采用MPC方法可以定義各種裝配接觸和運動約束。
采用MPC方法可以實現不連續且自由度不協調的網格之間的連接、不同單元類型之間的連接等目的。比如說：實體-實體裝配；殼-殼裝配
比如：
問題一：
有時，我們想關掉
ANSYS的單元形狀檢查(雖然這樣做是ANSYS不建議的)，就必須在ANSYS中執行<
SHPP,OFF,ALL>命令，這樣就出現了一個問題：我們每次在ANSYS導入CDB文件之前，都必須先把
單元形狀檢查關掉，這樣一來讓本不寬裕的計算時間雪上加霜……
問題二：另外，筆者發現：HyperMesh為ANSYS創建MPC184單元時
比如：
問題一：
有時，我們想關掉
ANSYS的單元形狀檢查(雖然這樣做是ANSYS不建議的)，就必須在ANSYS中執行<
SHPP,OFF,ALL>命令，這樣就出現了一個問題：我們每次在ANSYS導入CDB文件之前，都必須先把
單元形狀檢查關掉，這樣一來讓本不寬裕的計算時間雪上加霜……
問題二：另外，筆者發現：HyperMesh為ANSYS創建MPC184單元時
一般來說，ANSYS是通過
MPC184單元來模擬剛性梁。我們觀察Solution Information的Worksheet，發現求解過程中沒有MPC184單元，那我們設置了
Stiff
Beam，軟件又是怎么解決的呢？
我們打開ANSYS的幫助，發現了以下信息（下圖一）。
采用MPC184單元來創建耦合約束。
近日在Ansys WB群內有網友曬出一張gif動態圖，該圖為一個搖臂機構的運動圖（見圖1），從圖中筆者判斷該機構運動是采用ansys經典界面內MPC184單元控制其運動。許久以前筆者曾經使用過經典界面的MPC184單元，該單元運動類型有很多，旋轉、平動等等各類機構運動形式都可以在單元內選擇。
作者：圓周率
近日在Ansys WB群內有網友曬出一張gif動態圖，該圖為一個搖臂機構的運動圖（見圖1），從圖中筆者判斷該機構運動是采用ansys經典界面內MPC184單元控制其運動（此時心中不由佩服作者聰聰使用ansys經典界面的能力，原文點擊https://mp.weixin.qq.com/s/qdMjw3zBKpdFvpHRlZmX2Q）。
ANSYS MPC應用
1.
從hypermesh里面前處理好之后，導入ansys（采用mpc184加轉矩），每次都會提示總有節點位移過大。我把相應節點選出來，相關單元選出來一看，都是面單元，是怎么回事啊？我想著把這些單元刪除，刪了很久，沒刪多少，求大神指導……很糾結。 發現那些面單元都在接觸面上。
