ansys約束關(guān)系
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys約束關(guān)系的視頻教程
Workbench零件約束模態(tài)分析——AnsysWorkbench模態(tài)分析
后續(xù)誒藍(lán)科技還會(huì)陸續(xù)上傳AnsysWorkbench模態(tài)分析的課程。包括單零件體、裝配體等，包括自由模態(tài)、約束模態(tài)、有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析等，進(jìn)行詳細(xì)的講解。歡迎大家持續(xù)關(guān)注。 視頻中所用到的所有源文件下載地址 鏈接：https://pan.baidu.com/s/1miaLrmC 密碼：1hfg
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ansys約束關(guān)系的實(shí)例教程
有限元中的約束很多場(chǎng)景大家用的是邊界中的簡(jiǎn)支、固支等約束，但從更廣泛的角度上講，只要表示一個(gè)節(jié)點(diǎn)的某個(gè)自由度依賴于其它的節(jié)點(diǎn)自由度或者取某個(gè)特定值，就可以稱為約束關(guān)系。只不過(guò)對(duì)固支、簡(jiǎn)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(duì)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。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對(duì)每個(gè)從節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)互相包含，Abaqus更多的是只負(fù)責(zé)80%的常用應(yīng)用場(chǎng)景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實(shí)上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？這種做法導(dǎo)致雖然Abaqus無(wú)論從用戶體驗(yàn)、非線性還是商業(yè)化都比Nastran好很多，但很多線性的工程復(fù)雜問(wèn)題還是沒法替代Nastran。
（2） 另一類是Contact、Tie等的面之間的約束關(guān)系。在這方面Abaqus要明顯強(qiáng)于Nastran了。
我們將用統(tǒng)一的公式來(lái)求解這兩類關(guān)系，同時(shí)也從軟件實(shí)現(xiàn)層面說(shuō)明一下針對(duì)這兩類情況的各自差異。分幾篇文章來(lái)介紹約束關(guān)系，本篇是約束關(guān)系（3）- 船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問(wèn)題，這是我們碰到的1個(gè)實(shí)際的工程問(wèn)題，當(dāng)自主CAE軟件往外推廣時(shí)，只要用，就會(huì)有各式各樣的問(wèn)題，最基本也是最重要的一條是自主CAE軟件算出來(lái)的結(jié)果只要不符合預(yù)期或者商軟的結(jié)果，就必須要你解釋why？不會(huì)有人覺得商軟或者建模等等有問(wèn)題，無(wú)一例外都默認(rèn)是自主軟件的錯(cuò)。不過(guò)這也正常，一開始商軟推廣也是這么過(guò)來(lái)的，就是現(xiàn)在，如果商軟客戶提出問(wèn)題，一般商軟技術(shù)支持的響應(yīng)速度也是必須要在24個(gè)小時(shí)內(nèi)回復(fù)。
展開 有限元中的約束很多場(chǎng)景大家用的是邊界中的簡(jiǎn)支、固支等約束，但從更廣泛的角度上講，只要表示一個(gè)節(jié)點(diǎn)的某個(gè)自由度依賴于其它的節(jié)點(diǎn)自由度或者取某個(gè)特定值，就可以稱為約束關(guān)系。只不過(guò)對(duì)固支、簡(jiǎn)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(duì)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。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對(duì)每個(gè)從節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)互相包含，Abaqus更多的是只負(fù)責(zé)80%的常用應(yīng)用場(chǎng)景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實(shí)上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？這種做法導(dǎo)致雖然Abaqus無(wú)論從用戶體驗(yàn)、非線性還是商業(yè)化都比Nastran好很多，但很多線性的工程復(fù)雜問(wèn)題還是沒法替代Nastran。
（2） 另一類是Contact、Tie等的面之間的約束關(guān)系。在這方面Abaqus要明顯強(qiáng)于Nastran了。
我們將用統(tǒng)一的公式來(lái)求解這兩類關(guān)系，同時(shí)也從軟件實(shí)現(xiàn)層面說(shuō)明一下針對(duì)這兩類情況的各自差異。分幾篇文章來(lái)介紹約束關(guān)系，本篇是約束關(guān)系（1）-統(tǒng)一形式，既然接觸僅是約束關(guān)系的一種，那么MPC、Tie、接觸等的求解過(guò)程也是很類似的，這里將介紹一下這些約束關(guān)系如何表達(dá)為統(tǒng)一形式。
3 統(tǒng)一形式的約束關(guān)系
在沒有約束關(guān)系時(shí)，如下圖情況，物體在體外力和面外力作用下變化。
有限元方程按照虛功原理求解，在物理上可解釋能量守恒原理，即在某一個(gè)時(shí)刻點(diǎn)，假定在外力作用下有個(gè)虛擬的位移，那么外力在虛擬位移下做的虛功=內(nèi)部應(yīng)變能的變化相同。
展開 4.3 iSolver的實(shí)現(xiàn)方式
iSolver實(shí)現(xiàn)時(shí)一開始是按第二種方法，也就是Abaqus的方式來(lái)做的，但發(fā)現(xiàn)這種方法當(dāng)遇到復(fù)雜問(wèn)題時(shí)改動(dòng)比較大，無(wú)論哪種方法，Master節(jié)點(diǎn)自由度和Slave之間的關(guān)系都是局部節(jié)點(diǎn)的系數(shù)，這個(gè)系數(shù)在全局節(jié)點(diǎn)下都需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，而第二種方法就需要再自己轉(zhuǎn)換一次，當(dāng)遇到復(fù)雜問(wèn)題譬如兩個(gè)約束關(guān)系嵌套（一個(gè)約束關(guān)系的Master是另一個(gè)約束關(guān)系的Slave）、或者一個(gè)Slave被兩個(gè)Master用到時(shí)這個(gè)轉(zhuǎn)換的編程復(fù)雜度也會(huì)上去，后面我們對(duì)于部分約束關(guān)系改為了單元形式，因?yàn)榇藭r(shí)就只需要在整體組裝時(shí)一次性的將局部節(jié)點(diǎn)自由度關(guān)系轉(zhuǎn)換到全局關(guān)系了。也許可能是我們編程水平不夠才沒有做到和Abaqus一樣的方法，具體Abaqus怎么做的要是哪位大神知道也歡迎聯(lián)系我們。
如果你自己編程序，不管采用哪種實(shí)現(xiàn)方式，我們覺得除了要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能外，還要考慮你的程序的兼容性，不破壞你原有的架構(gòu)。
軟件具體實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題就不再詳述了，我們?cè)俳又懻搩蓚€(gè)Lagrange因子求解約束方程兩個(gè)基本的容易搞混的問(wèn)題：
5 約束方程的個(gè)數(shù)
約束關(guān)系具體是各個(gè)節(jié)點(diǎn)自由度之間的關(guān)系，但為了簡(jiǎn)單起見，我們只認(rèn)為是節(jié)點(diǎn)之間的約束關(guān)系，拋開自由度個(gè)數(shù)，也就是無(wú)論節(jié)點(diǎn)是3個(gè)還是6個(gè)，只要還是這個(gè)節(jié)點(diǎn)的約束方程，個(gè)數(shù)只認(rèn)為是1個(gè)。
那么每種約束關(guān)系（每個(gè)節(jié)點(diǎn)下的具體的每個(gè)自由度約束對(duì)應(yīng)的一個(gè)Lagrange因子）有多少個(gè)約束方程？
（1） 點(diǎn)之間的約束關(guān)系
RBE2每個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)的位移都必須和Master節(jié)點(diǎn)相等，也就是每個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)1個(gè)約束關(guān)系，所以RBE2的約束關(guān)系數(shù)目=Slave節(jié)點(diǎn)數(shù)，對(duì)每一個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)自由度，都應(yīng)該有一個(gè)Lagrange因子，該Lagrange因子可以認(rèn)為綁定在Slave節(jié)點(diǎn)上的物理量。
展開 本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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約束方程提供了比耦合更通用的聯(lián)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(xiàng)的編號(hào)。
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(gè)典型的約束方程應(yīng)用的例子，力矩的傳遞是由BEAM3單元與PLANE42單元（PLANE42單元無(wú)平面轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）的連接來(lái)完成的：
o 圖12-1建立旋轉(zhuǎn)和平移自由度的關(guān)系
如果不用約束方程則節(jié)點(diǎn)2處表現(xiàn)為一個(gè)鉸鏈。
展開 ANSYS產(chǎn)品目前有如下安裝包：
①ANSYS SpaceClaim 2019 R1 | 1.5 Gb
②ANSYS Electronics Suite 2019 R1 x64-SSQ
③ANSYS optiSLang 7.2.0.51047
④ANSYS Products 2019 R1 Linux
⑤ANSYS Products 2019 R1 x64-SSQ
⑥FunctionBay Multi-Body Dynamics for ANSYS 19.2 Win64
⑦ANSYS Products 2019 R1 Documentation
⑧ANSYS Additive 2019 R1 Win64
⑨ANSYS Products 2019 R1 x64-MAGNiTUDE
⑩.ANSYS Structures & Fluids Products 2019 R1
11.ANSYS SpaceClaim Direct Modeler 2019 R1 Win
所以如下安裝包關(guān)系如下：
展開 
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ansys約束關(guān)系的最新內(nèi)容
我們非常榮幸地宣布與 Ansys 達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系！這是我們邁出激動(dòng)人心的第一步- 將 Ansys 的高保真物理模型深度整合至VI-grade實(shí)時(shí)車輛仿真系統(tǒng)與先進(jìn)駕駛模擬器中！此次合作旨在通過(guò)提供超真實(shí)的 #車輛動(dòng)力學(xué)、#ADAS 測(cè)試、# 電動(dòng)汽車性能建模及熱-結(jié)構(gòu)耦合仿真，全面提升仿真質(zhì)量！
通過(guò)增強(qiáng)仿真精度，這種整合將推動(dòng)自動(dòng)駕駛驗(yàn)證、電動(dòng)汽車開發(fā)及賽車運(yùn)動(dòng)仿真等應(yīng)用場(chǎng)景邁向新高度
（原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中
局部結(jié)構(gòu)耦合約束方法一般有三種，局部剛性方法（CERIG），節(jié)點(diǎn)耦合方法（CP），還有一個(gè)就是今天要重點(diǎn)講述的載荷傳導(dǎo)方法（RBE3）。這三種方法是有一些區(qū)別的，下面具體介紹一下。
一、局部剛性方法（CERIG）
局部剛性方法（CERIG）筆者之前的文章詳細(xì)介紹過(guò)，并給出了具體算例。此方法是將一個(gè)master節(jié)點(diǎn)和多個(gè)slave節(jié)點(diǎn)耦合成一個(gè)剛性區(qū)域。約束或載荷施加到master
需要案例命令流和模型文件的朋友可關(guān)注微信公眾號(hào)后臺(tái)留言郵箱即可。
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(dòng)自動(dòng)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(dòng)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(shuō)：實(shí)體-實(shí)體裝配；殼-殼裝配
固定支撐是在結(jié)構(gòu)有限元中，大家最常用的一種約束條件。如圖1所示給出了設(shè)置固定支撐操作的方法。
圖1 設(shè)置固定支撐操作方法
固定支撐約束，可以應(yīng)用在點(diǎn)，線和面特征上。固定支撐表示被約束為位置為剛性，但是在現(xiàn)實(shí)工程結(jié)構(gòu)中，根本不存在完全剛性的約束，因此固定支撐約束是一種理想約束。在實(shí)際計(jì)算中，用戶應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
LS-DYNA已經(jīng)被ANSYS收入麾下，一直以來(lái)，ls-dyna的主流版本都是對(duì)ANSYS單獨(dú)授權(quán)的，這就意味著只要安裝對(duì)應(yīng)版本的ANSYS，ls-dyna就可以使用~~
沒有收購(gòu)前，從LS-DYNA R3.X 一直到 R11.1版本，對(duì)應(yīng)的ANSYS版本如下：
LS-DYNA各版本需要最低ANSYS授權(quán)版本如下：
LS-DYNA版本
最低ANSYS授權(quán)版本
備注
控制系統(tǒng)
Ansys SCADE使用和真實(shí)物理機(jī)器上所用的相同的控制軟件和人機(jī)界面(HMI)，來(lái)控制數(shù)字孿生體和研發(fā)HMI。
為充分了解運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)器，需要將功能齊全的虛擬模型與來(lái)自機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)相連接；我們將這樣的虛擬模型稱為數(shù)字孿生體。對(duì)于創(chuàng)建數(shù)字孿生體的企業(yè)而言，仿真是一套具有巨大價(jià)值的工具，因?yàn)槠淇蓭椭髽I(yè)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)機(jī)器設(shè)備可能的性能水平以及在機(jī)器的整個(gè)使用壽命中各種變化將如何影響其性能。
“當(dāng)在數(shù)字孿生體系統(tǒng)中進(jìn)行整合時(shí)
