ansys約束方式的案例
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列47：約束關系（3）-船舶規(guī)范約束導致的Max Ratio問題
（原創(chuàng)，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業(yè)軟件的內部實現原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中，商用CAE軟件在傳統的理論基礎上會做相應的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個主流商用軟件手冊中都會注明各個單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實現公式。商用軟件對外就是一個黑盒子，除了開發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內部實現方式。
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進行大量的資料查閱猜測內部修正方法，另一方面我們自己編程實現結構有限元軟件iSolver，通過自研CAE軟件和商軟的結果比較來驗證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內部計算方法。我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。iSolver包括完整的前后處理和有限元求解器，功能如下，有興趣可直接在下面網址下載：
百度網盤鏈接: https://pan.baidu.com/s/10d6jHdZ01SBY2JxiS6bffw 提取碼: 6fdf
2 約束關系
我們在系列文章第35章介紹了接觸分析及常用的基本算法。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列45：約束關系（1）-統一形式
（原創(chuàng)，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業(yè)軟件的內部實現原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中，商用CAE軟件在傳統的理論基礎上會做相應的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個主流商用軟件手冊中都會注明各個單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實現公式。商用軟件對外就是一個黑盒子，除了開發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內部實現方式。
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進行大量的資料查閱猜測內部修正方法，另一方面我們自己編程實現結構有限元軟件iSolver，通過自研CAE軟件和商軟的結果比較來驗證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內部計算方法。我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。iSolver包括完整的前后處理和有限元求解器，功能如下，有興趣可直接在下面網址下載：
百度網盤鏈接: https://pan.baidu.com/s/10d6jHdZ01SBY2JxiS6bffw 提取碼: 6fdf
2 約束關系
我們在系列文章第35章介紹了接觸分析及常用的基本算法。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列10： 耦合約束的研究 ￥1
（原創(chuàng)，轉載請注明出處）
==概述==
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式。有限元的理論發(fā)展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中，商用CAE軟件在傳統的理論基礎上會做相應的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個主流商用軟件手冊中都會注明各個單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實現公式。商用軟件對外就是一個黑盒子，除了開發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內部實現方式。
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進行大量的資料查閱猜測內部修正方法，另一方面我們自己編程實現結構有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結果比較來驗證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內部計算方法。我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
iSolver介紹：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第10篇：耦合約束（Coupling constraints）的研究==
耦合約束對應Nastran的MPC，是最常用的約束方式之一，用于定義一個表面集（Surface Set）內節(jié)點與控制節(jié)點位移自由度之間的相互關系，可以模擬節(jié)點的剛性連接或指定節(jié)點位移間的組合約束。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列46：約束關系（2）-Lagrange因子法求解
（2） 另一類是Contact、Tie等的面之間的約束關系。在這方面Abaqus要明顯強于Nastran了。
我們將用統一的公式來求解這兩類關系，同時也從軟件實現層面說明一下針對這兩類情況的各自差異。分幾篇文章來介紹約束關系，上一章我們介紹了基于點或者面之間的約束關系的形式是統一的關系，這章我們就將以此具體推導這種統一的約束關系在有限元中如何采用Lagrange因子法求解。
3 Lagrange因子法求解約束方程
沒加約束前的虛功原理表示為：
4 各個軟件的約束關系的具體實現方式
約束關系雖然原理都可以用Lagrange因子法來求，但軟件的實現往往更復雜，實際編程有具體的兩種實現方式：
（1） 既然上一章說了約束關系可以類比普通的有限單元，那么可以把約束關系按單元來實現。
（2） 約束關系也就是Master節(jié)點自由度和Slave節(jié)點自由度之間的系數，直接把這個約束關系寫下來放到全局剛度陣就行。
4.1 Nastran的實現方式
Nastran理論手冊中說明了一開始版本兩者都有，但后面更多推薦用單元方式來實現，而且默認情況下Nastran的MPC等約束關系相關關鍵詞后面第一個參數EID是Element Number，如下圖，所以猜測采用的單元形式。
展開 
Ansys workbench正弦駐頻轉隨機窄帶PSD譜的方式 ￥10
問題：
在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，有時為了評估結構共振條件下是否可以滿足要求。需要將環(huán)境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進行振動仿真。當使用Ncode進行計算時可以實現同時輸入環(huán)境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，確不能同時輸入PSD譜和正弦駐頻。此時需要將正弦駐頻轉為窄帶隨機PSD譜，再將環(huán)境PSD與窄帶PSD的疊加譜輸入到Ansys Workbench進行隨機振動分析。
實現方法：
將正弦駐頻轉為窄帶隨機，可以依據1、能量等效原則。通過正弦信號的均方值等于窄帶隨機信號的均方值來換算。2、也可以通過兩種激勵狀態(tài)下結構的最大加速度響應幅值相等來換算。本文參考周炬老師《Ansys workbench有限元分析實例詳解-動力學》中給出的公式進行轉換。具體講解請參考教程。這里僅是將教材的轉換方法結合工作需求轉化為可以方便使用的excel工具。
應用介紹：
Excel工具表如下。
以下是進行PSD換算所需的輸入信息：
? 首先環(huán)境PSD譜線信息。
? 然后根據結構的模態(tài)仿真結果，確定結構固有頻率為駐頻點。
? 正弦激勵幅值：通常依據頻率值所在范圍有相對應的激勵幅值要求。
? 窄帶帶寬：通常由指定寬度、共振頻率的百分比等。
完成以上輸入信息后，點擊左上角“組合”按鈕即可得到，正弦駐頻轉窄帶隨機PSD+環(huán)境PSD的疊加結果。
將疊加后的PSD譜直接復制到Ansys Workbench中，再進行輸入Improved fit后即可進行正常隨機振動仿真。
示例：
1.模態(tài)疊加法隨機振動分析，計算結構模態(tài)。
展開 ANSYS知識普及3——約束方程（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉摘）
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業(yè)務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上；
2、如侵犯知識產權，請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發(fā)布的技術貼
約束方程提供了比耦合更通用的聯系自由度的方法。有如下形式：
這里U（I）是自由度，N是方程中項的編號。
如何生成約束方程
1. 直接生成約束方程
直接生成約束方程：
命令：CE
GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Constraint Eqn
下面為一個典型的約束方程應用的例子，力矩的傳遞是由BEAM3單元與PLANE42單元（PLANE42單元無平面轉動自由度）的連接來完成的：
o 圖12-1建立旋轉和平移自由度的關系
如果不用約束方程則節(jié)點2處表現為一個鉸鏈。
展開 ANSYS構建施加約束
ANSYS在施加約束這里面的操作技巧與方法有沒有專門的書籍？
ANSYS約束方程的施加與分析
常用的單元如梁、殼和實體單元一般采用共節(jié)點的方式進行連接， 由于單元之間自由度的差異，這樣的連接得不到想要的結果，甚至會形成機構而不收斂，因此在不同單元之間設置必要的“協調條件”不可少。
約束方程是構建“協調條件”的一種常用手段，其基本形式如下所示：
其中：U(I)為自由度項；Coeff(I)為自由度U(I)的系數；N為方程中項的編號。
對于約束方程的施加，在ANSYS中可以使用CE命令，其基本形式如下：
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中：
NEQN為約束方程編號，可取值為：
=N：任意編號；
=HIGH：既有約束方程的最高編號，這個非常適用于向已有的方程中增加自由度；
=NEXT：既有約束方程最高編號+1，自動編號選項；
默認為HIGH。
CONST為方程的常數項Constant；
NODE1為約束方程的第一項的節(jié)點號，如果使用-NODE1則為刪除該項；
Lab1為第一項的節(jié)點自由度標識符，可以用UX、UY、UZ、ROTx、ROTy、ROTz進行表示；
C1為第一項系數，如果設置為0則不計入該項。
其他選項與上述類似，當約束方程的項數多于三項時，可以重復執(zhí)行該命令，使用默認的HIGH向該方程中增加其他項；如果修改約束方程的常數項，則采用不帶節(jié)點參數的CE命令，求解期間也只能修改約束方程常數項，可以使用CECMOD命令。
展開 分享:ANSYS中周向約束
ANSYS中進行位置約束時有選項：UX,UY,UZ,ALL（如果節(jié)點有六個自由度則還有三個轉動自由度）表示節(jié)點坐標坐標方向位置，一般情況，我們在笛卡兒坐標系下建立模型，各節(jié)點坐標系在默認情況下是與全局坐標是一致的，因此，我們添加的約束只能是全局笛卡兒坐標系坐標方向的位置約束。通過修改節(jié)點坐標后，則可以任意添加約束了，比如將所有的節(jié)點坐標系修改到與柱坐標系一致，則可添加周向位置約束了。修改節(jié)點坐標系的GUI是:
Main Menu -> preprocessor -> Modeling -> Move/Modify -> Rotate Node CS
展開 NASTRAN 與 ANSYS 柱坐標約束計算比較
銷孔局部測試
位移與Mises等效應力圖
FIG1.NASTRAN 位移
FIG2.NASTRAN 應力
FIG3.ANSYS 位移
FIG4.ANSYS 應力
testdis-nastran.jpg
testMises-nastran.jpg
testdis-ansys.jpg
testMises-ansys.jpg
ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
By長安CAE
1 概述
在ANSYS計算過程中，有時候會遇到不同單元之間進行連接，由于不同的單元自由度不同，連接時通常需要通過耦合和約束方程建立節(jié)點自由度的關系，保證結果的準確性。
耦合可以理解成是將耦合的對象某個自由度作相等處理，而約束方程則不局限于相等這個關系，其可以描述具有某種關系的自由度。如圖1所示，為梁單元與平面單元的連接。如果不采用約束方程，力矩的傳遞無法完成，因為平面單元沒有轉動自由度。
圖1 梁單元與平面單元連接
為使節(jié)點2具有力矩傳遞的能力，要求1、2、3節(jié)點之間的自由度滿足以下關系：
ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
再通過CE命令，即可將此關系通過約束方程的形式施加給1、2、3節(jié)點。
2 命令
查看ANSYS的幫助文檔，查詢CE命令的解釋，如圖2所示。
圖2 ANSYS的CE命令解釋
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中，NEQT表示常數，用于區(qū)別約束方程，一般可以用數字1、2、3表示即可，表示第幾個約束方程；
CONST表示方程的常數項，一般為0；
NODE1，表示第一個節(jié)點；
Lab1，表示自由度標簽，對于結構而言，就是三個平移和三個轉動自由度；
C1，表示該自由度的系數；
同理，后面的也一樣。
展開 
Ansys Wrokbench分段復雜函數載荷，加載方式記錄 ￥10
問題：
Ansys Workbench的載荷加載形式有三種，constant/table/function。Constant是在載荷步內給定恒定值；table形式較為便捷，可以在定義每個子步的載荷大小； function形式可以輸入以time/X/Y/Z為變量的簡單方程。
但是仍有某些形式的載荷較難輸入，例如分段復雜函數載荷等。
解決方法：
需要使用Ansys經典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令；再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式：
1. Ansys經典中function公式編輯器輸入分段函數。
在function頁卡中選著變量time，在Regime頁卡中逐個定義分段函數；
定義完成后點擊保存，并輸入函數名“TEST3.func”
2. 再次點擊標題欄的Parameters>Functions>Read From files>找到剛才保存的TEST3.func。并在Table Parameter Name中給編輯導入的分段函數命名PForce。此后分段函數即被公式編輯器編譯為表格數組形式，數組的名稱為：PForce。
3. 提取分段函數數值的ADPL命令形式，用于Workbench使用。
完成分段函數導入和命名后，在下拉列表中的File>List>Log file中可以查看經典界面GUI操作對應的ADPL命令。在這里可以將上述function公式編輯器導入的分段函數數組對應ADPL命令顯示出來。（有時log file顯示不及時，再重復一次即可）
4. 在Workbench內創(chuàng)建加載remote point點，并設定加載點的ADPL name為“LoadPoint“，用于加載。
展開 ANSYS官方聯系方式
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展開 ANSYS ICEMCFD 11 連接器屬性約束和加載
同時作為ANSYS家族的一款專業(yè)分析環(huán)境,還可以集成于ANSYS Workbench平臺, 獲得Workbench的所有優(yōu)勢
ANSYS_ICEMCFD_11_連接器屬性約束和加載.pdf
曲軸用ansys分析如何加載荷和約束
曲軸用ansys分析強度如何加載荷和約束
