ansys節(jié)點約束方程的案例
ANSYS約束方程的施加與分析
下面分析一個具體的問題，模型如下圖所示：
對于該模型，節(jié)點5雖然為公用節(jié)點，但是兩端的彎矩與實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)假定實體單元劃分為四份，連接面的節(jié)點編號 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約束方程用以控制三個方向的自由度，下面給出一個5號節(jié)點ROTz約束方程示例：
該方程根據(jù)1、2節(jié)點的水平和豎向位移差值之比定義5節(jié)點ROTz的轉(zhuǎn)動自由度，因此約束方程可以改寫為標準方程：
采用ANSYS命令流表示為：
CE,1,0,2,UX,1,1,UX,-1,5,ROTZ,NY(2)-NY(1)
在實際模型中，如果不確定具體的節(jié)點編號可以使用內(nèi)置函數(shù)命令NNEAR獲取最近節(jié)點即可，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)點約束方程，本模型中定義了中心節(jié)點三個方向的約束方程，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：
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展開 ANSYS知識普及3——約束方程（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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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(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2處表現(xiàn)為一個鉸鏈。
展開 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(guān)系，保證結(jié)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(guān)系，其可以描述具有某種關(guān)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(zhuǎn)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(guān)系：
ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
再通過CE命令，即可將此關(guān)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(shù)，用于區(qū)別約束方程，一般可以用數(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)而言，就是三個平移和三個轉(zhuǎn)動自由度；
C1，表示該自由度的系數(shù)；
同理，后面的也一樣。
展開 ANSYS中那個叫耦合和約束方程的到底是個什么東西
約束方程典型的表達式如下：
Constant=Coef1*DOF1+Coef2*DOF2+……
約束方程的特點如下：
1、自由度的任意組合；
2、節(jié)點號可以任意；
3、任意實際的自由度方向—在不同的節(jié)點上UX可能不同。
約束方程常見的三種應(yīng)用如下：
1、連接不用的網(wǎng)格：例如實體與實體的界面、2D與3D單元的連接、單元面的同一表面但節(jié)點位置不重合。
2、連接不相似的單元類型，例如殼與實體、垂直于殼或者實體的梁。
3、建立剛性區(qū)域：約束方程的特殊運用，可由程序自動生成。
約束方程ANSYS命令：CE、CERIG
其中CE命令對應(yīng)于我們前面所說的CP命令，是更加具有普遍性的命令，該命令通過定義每個自由度之間的系數(shù)關(guān)系來建立約束方程。例如：
約束方程如下：
A129=-A363
0=A129+A363
用CE命令輸入約束方程形式如下：
CE,1,0,129,MAG,1,363,MAG,1
相比于CE命令，CERIG是我們經(jīng)常使用到的命令，該命令唯一的作用便是通過寫約束方程定義一個剛性區(qū)域。通過連接一保留的（或主）節(jié)點到許多待去掉（或從）節(jié)點定義剛性線。
使用約束方程需要注意的事項如下：
1、所有的約束方程都以小轉(zhuǎn)動理論為基礎(chǔ)。因此，它應(yīng)用在大轉(zhuǎn)動分析中〔NLGEOM〕應(yīng)當限制在約束方程所包含的自由度方向無重大變化的情況。
2、約束方程的出現(xiàn)將產(chǎn)生不可預料的反力和節(jié)點力結(jié)果。詳見《ANSYS BasicAnalysis Guide》 中通用后處理器（POST1）中的相關(guān)討論。
4、結(jié)語
大概本人所理解的耦合以及約束方程就是上述所言，當然，可能講的并不全面，更加詳細的關(guān)于該方面的知識可以參考相關(guān)專著。
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