ansys mpc約束
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys mpc約束的實(shí)例教程
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(yùn)動約束。
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候，經(jīng)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(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，因此對于網(wǎng)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(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)很簡單，但其功能強(qiáng)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(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后臺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方法會更加方便。
展開 以多案例來吹ANSYS多點(diǎn)約束(MPC)的強(qiáng)大
ansys mpc約束的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys mpc約束的最新內(nèi)容
詳細(xì)步驟：
模型說明：
? 產(chǎn)品由PartA和PartB兩個部分構(gòu)成，其中PartA兩端夾持部位做了共面處理（驗(yàn)證連接關(guān)系，可以忽略）；
? 各個零件的連接面有一定間隙，使用Bonded MPC Radius 3mm 連接；
? 約束工裝底面 fix；
一：產(chǎn)品+工裝完整模型計(jì)算
產(chǎn)品+工裝一起進(jìn)行模態(tài)和5-2000Hz的諧響應(yīng)仿真，提取前6階模態(tài)和軸端點(diǎn)的加速度響應(yīng)，作為驗(yàn)證結(jié)果與子結(jié)構(gòu)方法進(jìn)行對比
你是否在綁定接觸公式嘗試從純罰函數(shù)（Pure Penalty）更改為基于MPC的綁定？你是否知道這意味著什么？你是否曾想過該何時使用它？
在多個版本的 ANSYS MAPDL和ANSYS Mechanical（Workbench）中，已經(jīng)可以選擇將運(yùn)動學(xué)多點(diǎn)約束（或MPCs）用于線性接觸公式。
只不過對固支、簡支等直接自由度=0，在有限元中直接減縮剛度陣就行，很容易求，但對節(jié)點(diǎn)自由度相互依賴的約束關(guān)系就比較復(fù)雜了。約束關(guān)系主要有兩類。
（1） 一類是MPC點(diǎn)之間的約束。
只不過對固支、簡支等直接自由度=0，在有限元中直接減縮剛度陣就行，很容易求，但對節(jié)點(diǎn)自由度相互依賴的約束關(guān)系就比較復(fù)雜了。約束關(guān)系主要有兩類。
（1） 一類是MPC點(diǎn)之間的約束。
只不過對固支、簡支等直接自由度=0，在有限元中直接減縮剛度陣就行，很容易求，但對節(jié)點(diǎn)自由度相互依賴的約束關(guān)系就比較復(fù)雜了。約束關(guān)系主要有兩類。
（1） 一類是MPC點(diǎn)之間的約束。
對于兩種單元之間的連接，通過目標(biāo)單元TARGE170和接觸單元CONTA175實(shí)現(xiàn)，定義約束為實(shí)體-殼約束，接觸單元為MPC算法，接觸類型為綁定接觸。
利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析計(jì)算，采用ANAND本構(gòu)模型描述焊錫的黏塑性行為，采用基于接觸的多點(diǎn)約束( Multi-point Constraint，MPC) 算法實(shí)現(xiàn)焊錫層與功能層的跨尺度自由度耦合。計(jì)算結(jié)果表明，焊接順序?qū)δK殘余應(yīng)力影響較小，各功能層的選材需要綜合考慮模塊變形及應(yīng)力安全裕度。
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，質(zhì)量單元6個。
在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，Ansys創(chuàng)建遠(yuǎn)程點(diǎn)和被選幾何區(qū)域的綁定接觸(Bonded)。
接觸單元的目標(biāo)單元(控制節(jié)點(diǎn))和節(jié)點(diǎn)通過多點(diǎn)約束方程法(MPC)計(jì)算處理。
接觸節(jié)點(diǎn)的位移依賴于控制節(jié)點(diǎn)的約束自由度。
打開案例模型中分析系統(tǒng)I，打開視頻學(xué)習(xí)更多關(guān)于遠(yuǎn)程點(diǎn)的行為選項(xiàng)知識。
五.
ANSYS Workbench自動化建模挖掘機(jī)臂裝配體復(fù)雜幾何的過程，生成的整個剛體模型如下：
建模連接副
多體系統(tǒng)的各種部分通過連接單元的運(yùn)動許可約束連接或約束彼此。
兩個節(jié)點(diǎn)定義一個連接單元，兩個節(jié)點(diǎn)之間的相對運(yùn)動由六個相對自由度定義。一個連接單元是基于施加在這些相對自由度上的約束類型而定義的。
