ansys多點約束mpc的案例
以四個案例來吹ANSYS多點約束(MPC)的強大
MPC方法是指利用接觸單元和技術(shù)，由ANSYS根據(jù)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(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(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行網(wǎng)格劃分。(當然這里要求六面體網(wǎng)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(yōu)點：
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：殼與實體單元裝配
案例一：在復雜的模型中，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，也可以達到目的，但采用MPC方法會更加方便。
展開 CAE黑話：自由度(DOF)/多點約束(MPC)/剛體位移
?? CAE黑話科普：DOF、MPC與剛體位移 (工程師實戰(zhàn)篇)
CAE新人常聽到的這三個詞，是理解有限元分析（FEA）約束的核心。
1??
自由度
(
Degree of Freedom
,
DOF
) 節(jié)點能運動的獨立方向。3D結(jié)構(gòu)中，一個節(jié)點通常有6個自由度：3個平動 (UX, UY, UZ) 和 3個轉(zhuǎn)動 (ROTX, ROTY, ROTZ)。約束 (Boundary Condition) 的本質(zhì)就是限制某些節(jié)點的DOF。DOF過少導致欠約束，計算報“奇異”；DOF過多導致過約束，結(jié)果失真。
2??
剛體
位移 (
Rigid Body
Motion, RBM) 模型在不受應變的情況下發(fā)生的整體位移。如果在全模型上未施加足夠的位移約束，導致某個方向的剛體位移未被“鎖住”，求解器就會報錯。比如：一根沒有固定點的梁，無論給多大的載荷，它都會發(fā)生無窮大的剛體位移，導致計算不收斂。
3?? 多點約束 (Multi-Point Constraint,
MPC
) 一種通過數(shù)學方程定義節(jié)點之間運動關(guān)系的約束。它不同于直接給節(jié)點設為0的簡單約束。
剛性連接 (Rigid Body/RBE2): 一個從節(jié)點的所有DOF都完全跟隨一個主節(jié)點。
柔性連接 (Interpolation/RBE3): 將力或力矩分配到多個從節(jié)點上，不引入剛度，僅傳遞運動。
常用場景: 螺栓連接、軸承支承、實體-殼網(wǎng)格過渡、多體裝配。
??技術(shù)鄰-大奎原創(chuàng)，禁止搬運
展開 Patran中MPC（多點約束）應用
當所有的輸入都完成之后，單擊“Apply ”按鈕，就完成了一個多點約束的建立，屏幕上將以一個紫紅色的小圓和若干條連接依賴節(jié)點和獨立節(jié)點的線段表示出來。
來源：(http://blog.sina.com.cn/s/blog_4cc64cb701000dac.html) - Patran中MPC（多點約束）應用_守豬待兔_新浪博客
仿真工程師為什么要在bonded（粘結(jié)）連接中使用基于MPC（多點約束）的接觸？
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)可以選擇將運動學多點約束（或MPCs）用于線性接觸公式。在MAPDL中，該設置相對隱藏在KEYOPT(2)之下，但在Mechanical的“Details”菜單中的“Formulation” 下拉菜單中很容易找到。
在我們深入探討使用多點約束接觸的優(yōu)勢之前，讓我們先回顧一下默認（純罰函數(shù)）粘結(jié)的含義。粘結(jié)接觸是一種基于接觸連接的線性形式。兩個物體之間基于線性罰函數(shù)的接觸連接必須在一個物體上有接觸單元，在另一個物體上有目標單元。接觸單元和目標單元就像一層皮膚一樣位于每個物體實體單元的外表面上。
接觸單元和目標單元沒有實際的自由度，它們依附于所連接的實體單元。在每個載荷增量的開始，接觸單元會搜索在其關(guān)注范圍內(nèi)的任何目標單元，該范圍由接觸對的 “pinball radius”（搜索半徑）設置定義。接觸單元在法向具有剛度，該剛度定義了兩個物體之間的連接。你可以把接觸單元想象成一種膠水，將物體粘在一起。這種膠水的剛度就是法向接觸剛度。所以，盡管有“粘結(jié)”的定義，但兩個物體之間的連接仍然存在一定的柔性，如下所示，一個簡單測試模型的接觸剛度與產(chǎn)生的間隙的關(guān)系圖說明了這一點：
相比之下，用于粘結(jié)接觸的MPC公式不會為連接計算剛度。MPC連接在接觸面上和目標面上的實體單元之間使用剛性約束方程，以實現(xiàn)真正的粘結(jié)連接。連接位置仍然使用接觸單元的搜索半徑確定，但在此之后，接觸單元將被內(nèi)部約束方程所取代。
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以多案例來吹ANSYS多點約束(MPC)的強大
