ansys的mpc使用
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys的mpc使用的視頻教程
使用AnsysWorkbench對建筑物建模及結構分析
共一節，從Disignmodel建模至分析計算得出結果，將全過程操作進行了展示，希望讀者從中受益。全程鼠標操作錄屏，故無聲。
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ansys的mpc使用的實例教程
MPC建立的是多點約束關系，包括剛性約束與柔性約束兩種。從某種意義上說，建立約束即建立兩個或多個節點之間的聯系，因而也可將MPC約束說成是MPC單元。如RBAR、RBE1、RBE2建立的是剛性單元，這些單元局部剛度是無限大的；而RBE3、RSPLINE單元則是柔性單元，其只是建立了不同節點的力與力矩的分配關系，也稱之為插值單元。其局部剛度為零，不會對系統剛度產生影響。
1）描述非常剛硬的結構單元。如果結構模型中存在兩個或兩個以上的剛度相差很大的元器件時，剛硬元件在分析過程中，一方面起傳遞載荷作用，另一方面也發生部分變形。但其變形非常小，和柔軟元件比，它是“剛性”的。這種情況下，對剛硬元件的描述顯得尤為重要，如果用大剛度的彈性單元來模擬剛硬元件，會造成病態解。原因是，剛度矩陣中對角系數差別太大，引起矩陣病態。為解決本問題，應用適當的約束方程來代替剛硬的彈性單元，來創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。如在有限元模型中，包含三維實體單元和殼體單元。模型看來成功，沒什么問題。但是求解是，會出現“剛度矩陣奇異”的錯誤。原因是，實體單元和殼體單元是不相容單元，實體單元節點有三個自由度（移動），而殼體單元節點卻有五個自由度（三個移動，兩個轉動）。若不采取特殊處理，則無法將殼體單元上的力偶傳遞到實體單元上。為了消除這種奇異性，必須建立一種連接，作用是在實體中建立一個耦合，以承受殼體力偶。
3）任意方向的約束。當某節點可以沿著不平行于坐標軸的某個邊界運動時，就需要定義一個約束方程，這個方程反映垂直于此邊界的運動的約束。
4）剛性連桿。
展開 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：MPC功能最強大，選項也最多。這里的選擇總會讓人感覺到困惑···MPC下面有很多子類，相對而言選擇性強些，對于點對點的約束很直觀，如果能結合一些網格劃分工具中的功能，是很容易定義多個點和另外多個點之間的對應MPC關系的。對于大位移、大變形問題時，使用MPC其精度更高、約束更為“柔性”，與實際工程問題教接近，也就是說對于幾何非線性問題的處理上MPC更為靠譜。
你是否在綁定接觸公式嘗試從純罰函數（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勢之前，讓我們先回顧一下默認（純罰函數）粘結的含義。粘結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注范圍內的任何目標單元，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”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生的間隙的關系圖說明了這一點：
相比之下，用于粘結接觸的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，以實現真正的粘結連接。連接位置仍然使用接觸單元的搜索半徑確定，但在此之后，接觸單元將被內部約束方程所取代。
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。
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簡介
這篇文章會說明如何在 MATLAB 或 Python 中以 Zemax OpticStudio 應用程式界面 (ZOS-API)處理光線數據庫(Ray Database, ZRD)檔案，過程中我們將使用ZRDLoader.dll。本文提供了在 Matlab 中批次處理序列光線追跡(一般、歸一化、偏振或非偏振)，以及在 Matlab 和 Python
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概要
汽車抬頭顯示器或汽車平視顯示器，也被稱為HUD，是在汽車中顯示數據的透明顯示器，不需要用戶低頭就能看到他們需要的重要資訊。這個名字的由來是由于該技術能夠讓飛行員在頭部“向上”并向前看的情況下查看信息，而不是斜著眼睛看下面的儀表。
這篇文章節選了在設計和分析抬頭顯示器（HUD）的性能時所使用的 OpticStudio 工具。
HUD 概述
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概要
在OpticStudio的序列模式下，坐標間斷面（CB，Coordinate Break）用于根據當前系統定義新的坐標系。本文將介紹如何在OpticStudio中使用坐標返回功能。
坐標返回求解可以方便地自動恢復到所需表面的坐標系。
簡介
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概要
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。
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ISO 元件制圖( ISO Element Drawing )能夠對用于生產的系統元件進行詳細說明。本文對該工具進行了概述，并將其用于單透鏡。
簡介
為了對用于生產的元件進行詳細說明，光學工程師需要向制造商提供一些信息，如元件半徑、厚度、材料、直徑等，以及所有相關的公差。ISO 元件制圖可用于創建符合 ISO 10110 標準的單個表面、單透鏡或雙膠合透鏡的圖紙
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概述
本文說明了在 OpticStudio 中使用模型玻璃的方式和條件。本文還介紹了模型玻璃背后的數學原理并演示了模型玻璃的準確性。
使用模型玻璃求解
通過鏡頭數據編輯器 (LDE) 中的“材料 (Material)”欄將模型玻璃作為求解類型輸入到 OpticStudio 中。要激活玻璃求解對話框，請點擊相應“材料 (Matrial)”單元格右側的小單元格
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#ansys #螺栓預緊力 #線體螺栓 #法蘭連接仿真 #Workbench #接觸設置 #靜力學分析
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<p class="ql-align-center"><strong>關鍵詞：Ansys Maxwell / 電氣擊穿 / 流注起始電壓評估 / 產品絕緣性能</strong></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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仿真分析軟件中ANSYS絕對占據了統治地位，幾十年的驗證充分說明了他的重要性，至于其他軟件可以作為研究可以了解一下。
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