ansys約束關(guān)系的案例
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列47：約束關(guān)系（3）-船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問題
有限元中的約束很多場景大家用的是邊界中的簡支、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。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對每個(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)一的公式來求解這兩類關(guān)系，同時(shí)也從軟件實(shí)現(xiàn)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(guān)系，本篇是約束關(guān)系（3）- 船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問題，這是我們碰到的1個(gè)實(shí)際的工程問題，當(dāng)自主CAE軟件往外推廣時(shí)，只要用，就會(huì)有各式各樣的問題，最基本也是最重要的一條是自主CAE軟件算出來的結(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題，無一例外都默認(rèn)是自主軟件的錯(cuò)。不過這也正常，一開始商軟推廣也是這么過來的，就是現(xiàn)在，如果商軟客戶提出問題，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 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列45：約束關(guān)系（1）-統(tǒng)一形式
有限元中的約束很多場景大家用的是邊界中的簡支、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。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點(diǎn)可以選擇123自由度，也可以對每個(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)一的公式來求解這兩類關(guān)系，同時(shí)也從軟件實(shí)現(xiàn)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(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 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列46：約束關(guān)系（2）-Lagrange因子法求解
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的方式來做的，但發(fā)現(xiàn)這種方法當(dāng)遇到復(fù)雜問題時(shí)改動(dòng)比較大，無論哪種方法，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)的問題就不再詳述了，我們再接著討論兩個(gè)Lagrange因子求解約束方程兩個(gè)基本的容易搞混的問題：
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 ANSYS 2019 R1安裝包和關(guān)系
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：
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ANSYS知識普及3——約束方程（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)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(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識普及系列。
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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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
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。
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單元無平面轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）的連接來完成的：
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與AGI締結(jié)聯(lián)合技術(shù)合作關(guān)系
戰(zhàn)略協(xié)議利用基于物理的模型使任務(wù)仿真實(shí)現(xiàn)超凡的精準(zhǔn)度和可靠性
2019年5月23日，ANSYS與系統(tǒng)和任務(wù)仿真領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者Analytical Graphics公司（AGI）開展技術(shù)合作項(xiàng)目，完美實(shí)現(xiàn)將任務(wù)分析功能整合至工程設(shè)計(jì)流程中。通過本次合作，AGI將幫助衛(wèi)星、航空航天與國防客戶實(shí)現(xiàn)更精確、可靠的建模和任務(wù)仿真，能針對復(fù)雜情境提高準(zhǔn)確性，包括飛越爭奪中的空域的飛行任務(wù)以及繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星。
如今，系統(tǒng)工程師借助參數(shù)化或降階模型來執(zhí)行大規(guī)模任務(wù)和系統(tǒng)仿真，以整合電子、流體和機(jī)械組件。新一代物理建模能創(chuàng)建更高保真度、精確度和可靠性的組件模型，從而實(shí)現(xiàn)更高水平的仿真及成體系的系統(tǒng)（systems-of-systems）仿真。
AGI和ANSYS正在著手簡化流程和接口，通過在AGI多領(lǐng)域任務(wù)分析軟件Systems Tool Kit（STK）中將ANSYS生成的高精度的工程物理學(xué)組件模型整合到完整的大規(guī)模任務(wù)仿真情境中。開展概念研發(fā)和任務(wù)工程活動(dòng)的工程師將獲得通常只能在測試與測量過程中才能得到的仿真信息，同樣，設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)在能夠在設(shè)計(jì)流程的每個(gè)步驟中仿真和預(yù)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的組件性能。
AGI工程副總裁Kevin Flood表示：“AGI很高興與ANSYS進(jìn)行合作，在大規(guī)模任務(wù)仿真中嵌入物理組件模型能推動(dòng)雙方共同客戶實(shí)現(xiàn)重大的技術(shù)飛躍。我們的市場要求大幅縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，雙方合作有助于解決這一最根本的問題。具體而言，我們正在消除大規(guī)模項(xiàng)目的概念研發(fā)、系統(tǒng)工程、詳細(xì)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)營不同階段之間存在的工具和流程缺口，這次合作能夠大幅加快大規(guī)模系統(tǒng)的交付速度。”
ANSYS電子業(yè)務(wù)部的高頻高級產(chǎn)品經(jīng)理Shawn Carpenter指出：“本次合作將我們業(yè)界領(lǐng)先的前沿物理仿真產(chǎn)品與AGI的任務(wù)級系統(tǒng)應(yīng)用緊密結(jié)合。
展開 workbench和designspace 以及ansys是什么關(guān)系啊
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ANSYS與羅克韋爾自動(dòng)化達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系
工業(yè)自動(dòng)化和仿真領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者通過基于仿真的數(shù)字孿生體幫助客戶提高運(yùn)營效率并加快產(chǎn)品上市進(jìn)程
如今，許多工業(yè)企業(yè)可以采用一種簡化綜合的端到端解決方案，用于設(shè)計(jì)、自動(dòng)化、生產(chǎn)以及產(chǎn)品生命周期管理，這要?dú)w功于羅克韋爾自動(dòng)化與ANSYS近期達(dá)成的戰(zhàn)略合作關(guān)系。羅克韋爾自動(dòng)化是全球知名的致力于工業(yè)自動(dòng)化及信息化的公司，此次與仿真軟件行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者ANSYS，在芝加哥羅克韋爾自動(dòng)化第28屆年度自動(dòng)化博覽會(huì)（Automation Fair）上宣布了雙方的戰(zhàn)略合作關(guān)系。
ANSYS與羅克韋爾將助力客戶研發(fā)基于仿真的產(chǎn)品、流程或制造的數(shù)字孿生體。過去，生產(chǎn)制造商會(huì)在研發(fā)和產(chǎn)品物理原型測試上投入大量時(shí)間和資金成本。而現(xiàn)在，客戶可以通過仿真進(jìn)行設(shè)計(jì)和測試，加快研發(fā)與分析，從而在企業(yè)范圍內(nèi)提升產(chǎn)品質(zhì)量并縮短測試時(shí)間。
羅克韋爾自動(dòng)化董事長兼首席執(zhí)行官Blake Moret說到：“ANSYS技術(shù)是根據(jù)客戶需求而開發(fā)的，將促使工業(yè)領(lǐng)域的巨大飛躍。我們之間的合作將有助于我們更好地服務(wù)客戶，由于可以在生產(chǎn)制造流程中使用基于仿真的數(shù)字孿生體，所以能做出更明智的商業(yè)決策，從而節(jié)省成本和時(shí)間。”
在量產(chǎn)前的數(shù)字仿真是客戶節(jié)省時(shí)間和資金成本的一種有效方式，羅克韋爾自動(dòng)化與ANSYS之間的協(xié)同創(chuàng)新使客戶能夠在整個(gè)數(shù)字線程中受益。當(dāng)機(jī)器或生產(chǎn)線開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，生產(chǎn)制造商就可以打造整個(gè)制造流程的數(shù)字孿生體，用于創(chuàng)建并測試虛擬的“假設(shè)”情境。例如，通過使用ANSYS? Twin Builder?生成的運(yùn)行時(shí)模型，工業(yè)企業(yè)可以更靈活地響應(yīng)市場需求，將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。這在工業(yè)領(lǐng)域非常重要，因?yàn)橹圃焐绦枰焖俑淖儺a(chǎn)線配置以迎合市場需求。
展開 ANSYS | 讀懂?dāng)?shù)字孿生生態(tài)系統(tǒng)和仿真的關(guān)系（二）
來源于：ANSYS官網(wǎng)
ANSYS輸出實(shí)體模型表面的節(jié)點(diǎn)信息 和單元拓?fù)?em>關(guān)系
這里有一個(gè)問題，現(xiàn)在得到的表面的節(jié)點(diǎn)號和原來實(shí)體模型對于位置的節(jié)點(diǎn)號不是對應(yīng)的，處理這個(gè)問題需要重新寫程序，用什么語言都可以，Python，C++等等，目的是讀取ansys輸出的節(jié)點(diǎn)信息文件，讀出固定坐標(biāo)處對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)號，通過對比可以找到所以的節(jié)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系。
ANSYS構(gòu)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？
VI-grade和Ansys達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系
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！此次合作旨在通過提供超真實(shí)的 #車輛動(dòng)力學(xué)、#ADAS 測試、# 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)用場景邁向新高度。
我們正共同為下一代工程創(chuàng)新開辟全新可能！
作為全球工程仿真領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，ANSYS在眾多產(chǎn)品的創(chuàng)造過程中都扮演著至關(guān)重要的角色。無論是火箭發(fā)射、飛機(jī)翱翔長空、汽車高速馳騁、電腦和移動(dòng)設(shè)備的便捷使用、橫跨江河的橋梁還是可穿戴設(shè)備的使用，ANSYS仿真技術(shù)都盡顯卓越。ANSYS憑借業(yè)界超高性能、豐富的工程仿真軟件產(chǎn)品組合，幫助客戶解決極為復(fù)雜的工程仿真難題，讓想象的力量賦予工程產(chǎn)品更多可能性。
關(guān)于 VI-grade：
VI-grade是實(shí)時(shí)仿真和專業(yè)駕駛模擬器解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，可加速整個(gè)車輛交通行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)。VI-grade的駕駛模擬器包括從靜態(tài)桌面解決方案到全尺寸駕駛員在環(huán)動(dòng)態(tài)模擬器，使主機(jī)廠、供應(yīng)商、研究中心、賽車隊(duì)和高校能夠減少物理原型的開發(fā)并加速創(chuàng)新。
VI-grade在仿真領(lǐng)域擁有超過30年的經(jīng)驗(yàn)，總部位于德國達(dá)姆施塔特，在意大利、英國、日本、中國和美國設(shè)有技術(shù)中心。
自2018年9月以來，VI-grade成為思百吉的一部分。思百吉公司在四個(gè)主要領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)——材料分析、測試與測量、在線測量儀器和精密控制，并廣泛服務(wù)于從車輛交通到航空航天、電子、能源、采礦、制藥等眾多行業(yè)。
展開 ANSYS約束方程的施加與分析
下面分析一個(gè)具體的問題，模型如下圖所示：
對于該模型，節(jié)點(diǎn)5雖然為公用節(jié)點(diǎn)，但是兩端的彎矩與實(shí)體單元的彎矩并不耦合，因此需要人為的構(gòu)建約束方程，現(xiàn)假定實(shí)體單元?jiǎng)澐譃樗姆荩B接面的節(jié)點(diǎn)編號 如上圖所示，根據(jù)約束方程的定義，需要為此模型定義三個(gè)約束方程用以控制三個(gè)方向的自由度，下面給出一個(gè)5號節(jié)點(diǎn)ROTz約束方程示例：
該方程根據(jù)1、2節(jié)點(diǎn)的水平和豎向位移差值之比定義5節(jié)點(diǎn)ROTz的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，因此約束方程可以改寫為標(biāo)準(zhǔn)方程：
采用ANSYS命令流表示為：
CE,1,0,2,UX,1,1,UX,-1,5,ROTZ,NY(2)-NY(1)
在實(shí)際模型中，如果不確定具體的節(jié)點(diǎn)編號可以使用內(nèi)置函數(shù)命令NNEAR獲取最近節(jié)點(diǎn)即可，相應(yīng)的有限元模型如下圖所示：
模型建立后，定義相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)約束方程，本模型中定義了中心節(jié)點(diǎn)三個(gè)方向的約束方程，方程定義采用上述的方法，定義完成如下圖所示：
施加荷載并求解，可以看出在定義了約束方程的模型中分析正常，下圖給出了梁的彎矩圖與理論分析一致：
更多案例，請關(guān)注公眾號：SimC結(jié)構(gòu)工作室
展開 分享:ANSYS中周向約束
ANSYS中進(jìn)行位置約束時(shí)有選項(xiàng)：UX,UY,UZ,ALL（如果節(jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度則還有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）表示節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)坐標(biāo)方向位置，一般情況，我們在笛卡兒坐標(biāo)系下建立模型，各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系在默認(rèn)情況下是與全局坐標(biāo)是一致的，因此，我們添加的約束只能是全局笛卡兒坐標(biāo)系坐標(biāo)方向的位置約束。通過修改節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)后，則可以任意添加約束了，比如將所有的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系修改到與柱坐標(biāo)系一致，則可添加周向位置約束了。修改節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的GUI是:
Main Menu -> preprocessor -> Modeling -> Move/Modify -> Rotate Node CS
展開 ANSYS | 讀懂?dāng)?shù)字孿生生態(tài)系統(tǒng)和仿真的關(guān)系（一）
來源于：ANSYS官網(wǎng)
